Was ist ein MOSFET -Transistor?

Ein MOSFET -Transistor ist ein Halbleitergerät, das die Signale in elektronischen Geräten umschaltet oder verstärkt. MOSFET ist ein Akronym für den Transistor für Metall-Oxid-Semiconductor-Feldeffekte. Der Name kann unterschiedlich als MOSFET, MOS-FET oder MOS-FET geschrieben werden; Der Begriff MOSFET -Transistor wird trotz seiner Redundanz üblicherweise verwendet. Der Zweck eines MOSFET -Transistors besteht darin, den Fluss elektrischer Ladungen durch ein Gerät zu beeinflussen, indem kleine Mengen an Strom verwendet werden, um den Fluss viel größerer Mengen zu beeinflussen. MOSFETs sind die am häufigsten verwendeten Transistoren in der modernen Elektronik. Der MOSFET-Transistor ist für diese Rolle aufgrund seines geringen Stromverbrauchs und seiner Ableitungen, seiner Wärme- und niedrigen Massenproduktionskosten gut geeignet. Eine moderne integrierte Schaltung kann Milliarden von MOSFETs enthalten. MOSFET -Transistoren sind vorIn Geräten gesendet, die von Mobiltelefonen und digitalen Uhren bis hin zu enormen Supercomputern reichen, die für komplexe wissenschaftliche Berechnungen in Feldern wie Klimatologie, Astronomie und Teilchenphysik verwendet werden. Die Quelle und der Abfluss befinden sich im Körper des Transistors, während sich das Tor über diesen drei Klemmen befindet und zwischen Quelle und Abfluss positioniert ist. Das Tor ist durch eine dünne Isolationsschicht von den anderen Klemmen getrennt.

Ein MOSFET kann so ausgelegt werden, dass sie entweder negativ geladene Elektronen oder positiv geladene Elektronenlöcher als elektrische Ladungsträger verwenden. Die Quell-, Gate- und Abflussanschlüsse sind so ausgelegt, dass sie entweder Elektronen oder Elektronenlöcher überschüssig sind und jeweils eine negative oder positive Polarität verleihen. Quelle und Abfluss sind immer die gleiche Polarität, und das Tor ist immer die entgegengesetzte Polarität von ter bezieht und drainiert.

Wenn die Spannung zwischen Körper und Gate erhöht wird und das Tor eine elektrische Ladung erhält, werden elektrische Ladungsträger derselben Ladung aus der Fläche des Tores abgestoßen, wodurch eine sogenannte Verarmungsregion erzeugt wird. Wenn diese Region groß genug wird, wird eine Inversionsschicht an der Grenzfläche der Isolier- und Halbleiterschichten erzeugt, die einen Kanal liefert, in dem Ladungsträger der entgegengesetzten Polarität des Tors leicht fließen können. Dies ermöglicht große Mengen an Strom, von der Quelle zum Abfluss zu fließen. Wie bei allen Feldeffekttransistoren verwendet jeder einzelne MOSFET-Transistor ausschließlich positive oder negative Ladungsträger.

MOSFET-Transistoren bestehen hauptsächlich aus Silizium oder einer Silizium-Germanium-Legierung. Die Eigenschaften der Halbleiterterminals können durch Hinzufügen kleiner Verunreinigungen von Substanzen wie Bor, Phosphor oder Arsen, einem Prozess, der als Doping bezeichnet wird, verändert werden. Das Tor besteht normalerweise aus PolykristallAlline Silicon, obwohl einige MOSFETs Tore aus polysiliconischem Legierung mit Metallen wie Titan, Wolfram oder Nickel haben. Extrem kleine Transistoren verwenden Tore aus Metallen wie Wolfram, Tantal oder Titannitrid. Die isolierende Schicht besteht am häufigsten aus Siliziumdioxid (also ₂ ), obwohl auch andere Oxidverbindungen verwendet werden.