Hvad er en MOS -transistor?

Metal Oxide Semiconductor (MOS) -transistoren er byggesten til de fleste moderne digitale minder, processorer og logikchips.Det er også et almindeligt element i mange analoge og blandede signalintegrerede kredsløb.Disse transistorer findes i et hvilket som helst antal elektroniske enheder fra mobiltelefoner og computere til digitalt kontrollerede køleskabe og elektronisk medicinsk udstyr.MOS -transistoren er ret alsidig og kan fungere som en switch, en forstærker eller en modstand.Det er også kendt som en bestemt type felteffekttransistor (FET) kaldet Isoleret-Gate (IGFET) eller MOS (MOSFET). Felteffekt henviser til det elektriske felt fra ladningen ved porten til transistoren.

MOS-transistoren fremstilles på et halvlederkrystallsubstrat, normalt lavet af silicium.Underlaget toppes med et tyndt isolerende lag, ofte lavet af siliciumdioxid.Over dette lag er porten, typisk lavet af enten metal eller polykrystallinsk silicium.Krystallregionen på den ene side af porten kaldes kilden, mens den anden er drænet.Kilden og afløbet er generelt dopet med den samme type silicium;Kanalen under porten er dopet med den modsatte type.Dette danner en struktur, der ligner en standard NPN- eller PNP -transistor.

En MOS -transistor fremstilles generelt som enten en PMOS eller en NMOS -transistor.En PMOS-transistor har en kilde og en dræning lavet af silicium af P-type;Kanalen under porten er N-type.Når en negativ spænding påføres på porten, tænder transistoren.Dette gør det muligt for en strøm at strømme mellem kilden og drænet.Når der påføres en positiv spænding på porten, lukkes den af.

En NMOS-transistor er det modsatte: en P-type kanal med en N-type kilde og dræning.Når en negativ spænding påføres ved porten til en NMOS -transistor, slukker den;En positiv spænding tænder den.En fordel, som NMO'er har over PMOS, er at skifte hastighed mdash;NMOS er generelt hurtigere.

Mange integrerede kredsløb bruger komplementære MOS (CMOS) logikporte.En CMOS -port er sammensat af to typer transistorer, der er kablet sammen: en NMOS og en PMOS.Disse porte favoriseres ofte, hvor strømforbruget er kritisk.De bruger typisk ingen magt, før transistorerne skifter fra den ene tilstand til den anden.

Den udtømningstilstand MOSFET er en speciel type MOS-transistor, der kan bruges som modstand.Dets portområde er fremstillet med et ekstra lag mellem siliciumdioxidisolatoren og underlaget.Laget er dopet med den samme type silicium som drænet og kildeområdet.Når der ikke er noget gebyr ved porten, leder dette lag strøm.Modstanden bestemmes af størrelsen på transistoren, når den oprettes.Tilstedeværelsen af en portopladning skifter denne type MOS -transistor fra.

Som de fleste andre transistorer kan en MOS -transistor forstærke et signal.Mængden af strøm, der flyder mellem kilden og drænet, varierer med portsignalet.Nogle MOS -transistorer er konstrueret og individuelt pakket til at håndtere store strømme.Disse kan bruges til at skifte strømforsyning, højeffektforstærkere, spiraldrivere og andre analoge eller blandede signalapplikationer.De fleste MOS-transistorer bruges i lav effekt, lavstrøm digitale kredsløb.Disse er typisk inkluderet inde i chips med andre dele i stedet for at stå alene.