Hvad er en MOSFET?
En MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) er en halvlederenhed. En MOSFET er mest almindeligt anvendt inden for magtelektronik. En halvleder er lavet af fremstillet materiale, der hverken fungerer som en isolator eller en leder. En isolator er et naturligt materiale, der ikke leder elektricitet, såsom et tørt stykke træ. En leder er et naturligt materiale, der leder eller passerer elektricitet. Metaller er de mest almindelige eksempler på ledere. Halvledermateriale, hvorfra apparater som en MOSFET er fremstillet, udviser både isoleringslignende egenskaber og ledningslignende egenskaber. Vigtigst er, at halvledere er konstrueret således, at lednings- eller isoleringsegenskaber kan styres.
Transistoren er måske den bedst kendte halvlederenhed. Tidlige transistorer bruger en teknologi, der benævnes bi-polært materiale. Ren silicium kan doktreres eller "ødelægges" - en proces, der kaldes "doping". Det er muligt at fremstille enten p-type (positivt) materiale eller n type (negativt) materiale afhængigt af materiale, der bruges til at "dope" eller ødelægge det rene silicium. Hvis du kombinerer materiale af p-type og materiale af n-type, har du en bipolær enhed. Transistoren er et grundlæggende eksempel på en bipolær enhed. Transistoren har tre terminaler, samleren, emitteren og basen. Strømmen i basisterminalen bruges til at styre strømmen mellem emitteren og opsamleren.
MOSFET-teknologi er en forbedring af bipolar teknologi. Både materiale af n og p-type bruges stadig, men metaloxidisolatorer tilsættes for at tilvejebringe nogle ydelsesforbedringer. Der er stadig typisk kun tre terminaler, men de har nu følgende navne, kilden, afløbet og porten. Felteffektdelen af navnet henviser til den metode, der bruges til at kontrollere elektron- eller strømstrømmen gennem enheden. Strømmen er proportional med det elektriske felt, der er udviklet mellem porten og afløbet.
En anden meget markant forbedring i forhold til bipolar teknologi er, at en MOSFET har en positiv temperatureffektivitet. Dette betyder, at når temperaturen på enheden øger sin tendens til at lede strøm falder. Denne funktion gør det muligt for designeren nemt at bruge den parallelt for at øge systemets kapacitet. En bipolar deice har den modsatte virkning. Med MOSFET-teknologi vil enheder parallelt naturligvis dele strøm mellem dem. Hvis en enhed forsøger at lede mere end dens andel, vil den varme op, og tendensen til at lede strøm falder, hvilket får strømmen gennem enheden til at falde, indtil alle enheder igen deler jævnt. Bipolære enheder parallelt stiger på den anden side temperaturen, hvis den ene enhed begynder at lede mere strøm. Dette betyder, at mere strøm skifter til denne enhed, hvilket vil resultere i en yderligere stigning i temperatur og en yderligere stigning i strøm. Dette er en løbsk tilstand, som hurtigt ødelægger enheden. Af denne grund er det meget vanskeligere at tilslutte bipolære enheder parallelt, og grunden til, at MOSFET-enheder nu er den mest populære kraft-halvleder-transistor.