Hva er en MOSFET?
En MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) er en halvlederenhet. En MOSFET brukes ofte innen kraftelektronikk. En halvleder er laget av produsert materiale som verken fungerer som en isolator eller en leder. En isolator er et naturlig materiale som ikke vil lede strøm, for eksempel et tørt trevirke. En leder er et naturlig materiale som leder eller sender strøm. Metaller er de vanligste eksemplene på konduktører. Halvledermateriale som enheter som en MOSFET er laget av, viser både isolasjonslignende egenskaper og ledningslignende egenskaper. Viktigst er at halvledere er utformet slik at lednings- eller isolasjonsegenskapene kan kontrolleres.
Transistoren er kanskje den mest kjente halvlederenheten. Tidlige transistorer bruker en teknologi referert til som bi-polært materiale. Rent silisium kan doktreres eller "ødelegges" - en prosess som blir referert til som "doping". Det er mulig å lage enten p-type (positivt) materiale eller n-type (negativt) materiale avhengig av materiale som brukes til å "dope" eller ødelegge det rene silisiumet. Hvis du kombinerer materiale av p-type og n-type, har du en bipolar enhet. Transistoren er et grunnleggende eksempel på en bipolar enhet. Transistoren har tre terminaler, samleren, emitteren og basen. Strømmen i baseterminalen brukes til å kontrollere strømmen mellom senderen og samleren.
MOSFET-teknologi er en forbedring av bipolar teknologi. Både materiale av n og p brukes fortsatt, men metalloksydisolatorer tilsettes for å gi noen ytelsesforbedringer. Det er fremdeles typisk bare tre terminaler, men de har nå følgende navn, kilden, avløpet og porten. Felteffektdelen av navnet refererer til metoden som brukes for å kontrollere elektron- eller strømstrømmen gjennom enheten. Strømmen er proporsjonal med det elektriske feltet som er utviklet mellom porten og avløpet.
En annen veldig betydelig forbedring i forhold til bipolar teknologi er at en MOSFET har en positiv temperatureffektivitet. Dette betyr at når temperaturen på enheten øker, reduseres tendensen til å lede strøm. Denne funksjonen lar designeren enkelt bruke den parallelt for å øke systemets kapasitet. En bipolar deice har motsatt effekt. Med MOSFET-teknologi vil parallelle enheter naturlig dele strøm mellom seg. Hvis en enhet prøver å lede mer enn sin del, vil den varme seg opp og tendensen til å lede strøm vil avta og føre til at strømmen gjennom enheten synker til alle enhetene igjen deler jevnt. Bipolare enheter parallelt øker derimot temperaturen hvis den ene enheten begynner å lede mer strøm. Dette betyr at mer strøm vil bytte til denne enheten som vil resultere i en ytterligere temperaturøkning og en ytterligere strømøkning. Dette er en løpsk tilstand som raskt ødelegger enheten. Av denne grunn er det mye vanskeligere å koble til bipolare enheter parallelt, og grunnen til at MOSFET-enheter nå er den mest populære kraft-halvleder-transistoren.