آیا می دانید ماسفت کانال N چیست؟

I. ساختار و ترکیب اساسی

یک ماسفت کانال N از اجزای اصلی زیر تشکیل شده است:

دروازه:ترمینال کنترل، با تغییر ولتاژ دروازه برای کنترل کانال رسانا بین منبع و تخلیه.· ·

 

منبع:جریان خروجی معمولاً به سمت منفی مدار متصل می شود.· ·

 

تخلیه: جریان ورودی معمولاً به بار مدار متصل می شود.

بستر:معمولاً یک ماده نیمه هادی نوع P است که به عنوان بستر برای ماسفت ها استفاده می شود.

عایق：که بین دروازه و کانال قرار دارد، معمولا از دی اکسید سیلیکون (SiO2) ساخته شده است و به عنوان یک عایق عمل می کند.

II. اصل عملیات

اصل عملکرد ماسفت کانال N مبتنی بر اثر میدان الکتریکی است که به شرح زیر است:

وضعیت قطع:هنگامی که ولتاژ گیت (Vgs) کمتر از ولتاژ آستانه (Vt) باشد، هیچ کانال رسانایی نوع N در بستر نوع P در زیر دروازه تشکیل نمی‌شود و بنابراین حالت قطع بین منبع و تخلیه برقرار است. و جریان نمی تواند جریان یابد.

حالت رسانایی:هنگامی که ولتاژ گیت (Vgs) از ولتاژ آستانه (Vt) بالاتر است، سوراخ‌های زیرلایه نوع P در زیر دروازه دفع می‌شوند و یک لایه تخلیه را تشکیل می‌دهند. با افزایش بیشتر ولتاژ گیت، الکترون ها به سطح زیرلایه نوع P جذب می شوند و یک کانال رسانای نوع N را تشکیل می دهند. در این نقطه، یک مسیر بین منبع و تخلیه تشکیل می شود و جریان می تواند جریان یابد.

III. انواع و خصوصیات

ماسفت‌های کانال N را می‌توان با توجه به ویژگی‌هایشان به انواع مختلفی دسته‌بندی کرد، مانند حالت بهبود و حالت تخلیه. در میان آن‌ها، ماسفت‌های حالت افزایشی زمانی که ولتاژ گیت صفر است، در حالت قطع هستند و برای هدایت نیاز به اعمال ولتاژ گیت مثبت دارند. در حالی که ماسفت های Depletion-Mode از قبل در حالت رسانایی هستند که ولتاژ گیت صفر است.

ماسفت های کانال N دارای ویژگی های بسیار عالی هستند مانند:

امپدانس ورودی بالا:گیت و کانال ماسفت توسط یک لایه عایق ایزوله شده و در نتیجه امپدانس ورودی بسیار بالایی ایجاد می کند.

صدای کم:از آنجایی که عملکرد ماسفت ها شامل تزریق و ترکیب حامل های اقلیت نمی شود، نویز کم است.

مصرف برق کم: ماسفت ها در هر دو حالت روشن و خاموش مصرف برق پایینی دارند.

ویژگی های سوئیچینگ با سرعت بالا:ماسفت ها سرعت سوئیچینگ فوق العاده بالایی دارند و برای مدارهای فرکانس بالا و مدارهای دیجیتال پرسرعت مناسب هستند.

IV. حوزه های کاربردی

ماسفت های کانال N به دلیل عملکرد عالی خود به طور گسترده در دستگاه های الکترونیکی مختلف استفاده می شوند، مانند:

مدارهای دیجیتال:به عنوان یک عنصر اساسی از مدارهای گیت منطقی، پردازش و کنترل سیگنال های دیجیتال را اجرا می کند.

مدارهای آنالوگ:به عنوان یک جزء کلیدی در مدارهای آنالوگ مانند تقویت کننده ها و فیلترها استفاده می شود.

الکترونیک قدرت:برای کنترل دستگاه های الکترونیکی قدرت مانند منابع تغذیه سوئیچینگ و درایوهای موتور استفاده می شود.

مناطق دیگر:مانند روشنایی LED، الکترونیک خودرو، ارتباطات بی سیم و زمینه های دیگر نیز به طور گسترده استفاده می شود.

به طور خلاصه، ماسفت N-channel به عنوان یک دستگاه نیمه هادی مهم، نقشی بی بدیل در فناوری مدرن الکترونیک ایفا می کند.