Vad är en MOS -transistor?
Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor är byggstenen för de flesta moderna digitala minnen, processorer och logikchips. Det är också ett vanligt element i många analoga och blandade integrerade kretsar. Dessa transistorer finns i valfritt antal elektroniska enheter från mobiltelefoner och datorer till digitalt kontrollerade kylskåp och elektronisk medicinsk utrustning. MOS -transistorn är ganska mångsidig och kan fungera som en switch, en förstärkare eller ett motstånd. Det är också känt som en viss typ av fälteffekttransistor (FET) som kallas isolerad gate (IGFET) eller MOS (MOSFET). Fälteffekt avser det elektriska fältet från laddningen vid grinden till transistorn.
MOS -transistorn är tillverkad på ett halvledarkristallsubstrat, vanligtvis tillverkat av kisel. Substratet toppas med ett tunt isolerande skikt, ofta tillverkat av kiseldioxid. Ovanför detta skikt finns grinden, vanligtvis gjord av antingen metall eller polykristallint kisel. Kristallregionen på ena sidanav grinden kallas källan, medan den andra är avloppet. Källan och avloppet är i allmänhet "dopade" med samma typ av kisel; Kanalen under porten "dopas" med motsatt typ. Detta bildar en struktur som liknar en standard NPN- eller PNP -transistor.
En MOS -transistor tillverkas vanligtvis som antingen en PMOS eller en NMOS -transistor. En PMOS-transistor har en källa och en avlopp gjord av kisel av P-typ; Kanalen under porten är n-typ. När en negativ spänning appliceras på grinden slår transistorn på. Detta gör att en ström kan flyta mellan källan och avloppet. När en positiv spänning appliceras på grinden stängs den av.
En NMOS-transistor är motsatsen: en kanal av P-typ med en n-typ källa och dränering. När en negativ spänning appliceras vid grinden till en NMOS -transistor stängs den av; En positiv spänning slår på den. En fördel som nmosHar över PMO: er växlar hastighet - nMO är i allmänhet snabbare.
Många integrerade kretsar använder kompletterande MOS (CMOS) logikgrindar. En CMOS -grind består av två typer av transistorer som är kopplade samman: en NMO och en PMOS. Dessa grindar gynnas ofta när strömförbrukningen är kritisk. De använder vanligtvis ingen kraft förrän transistorerna växlar från en stat till en annan.
MOSFET-utarmningen är en speciell typ av MOS-transistor som kan användas som ett motstånd. Gate Area är tillverkat med ett extra skikt mellan kiseldioxidisolatorn och underlaget. Skiktet är "dopat" med samma typ av kisel som avloppet och källregionerna. När det inte finns någon laddning vid grinden, leder detta lager ström. Motståndet bestäms av transistorns storlek när den skapas. Närvaron av en grindladdning stänger av denna typ av MOS -transistor.
Som de flesta andra transistorer kan en MOS -transistor förstärka en signal. Mängden nuvarande flödesng mellan källan och avloppet varierar med grindsignalen. Vissa MOS -transistorer är konstruerade och förpackas individuellt för att hantera stora strömmar. Dessa kan användas för att byta strömförsörjning, högeffektförstärkare, spoldrivare och andra analoga eller blandade signalapplikationer. De flesta MOS-transistorer används i lågkraft, lågströms digitala kretsar. Dessa ingår vanligtvis i chips med andra delar, snarare än att stå ensamma.