Le MOSFET à canal N, ou transistor à effet de champ à oxyde métallique et semi-conducteur à canal N, est un type important de MOSFET. Ce qui suit est une explication détaillée des MOSFET à canal N :
I. Structure et composition de base
Un MOSFET à canal N se compose des principaux composants suivants :
Grille:la borne de commande, en modifiant la tension de grille pour contrôler le canal conducteur entre la source et le drain.· ·
Source:Sortie de courant, généralement connectée au côté négatif du circuit.· ·
Vidange: afflux de courant, généralement connecté à la charge du circuit.
Substrat :Il s'agit généralement d'un matériau semi-conducteur de type P, utilisé comme substrat pour les MOSFET.
Isolant：Situé entre la grille et le canal, il est généralement constitué de dioxyde de silicium (SiO2) et fait office d'isolant.
II. Principe de fonctionnement
Le principe de fonctionnement du MOSFET à canal N est basé sur l'effet de champ électrique, qui se déroule comme suit :
Statut de coupure :Lorsque la tension de grille (Vgs) est inférieure à la tension de seuil (Vt), aucun canal conducteur de type N n'est formé dans le substrat de type P sous la grille, et donc l'état de coupure entre la source et le drain est en place. et le courant ne peut pas circuler.
État de conductivité :Lorsque la tension de grille (Vgs) est supérieure à la tension de seuil (Vt), les trous dans le substrat de type P situé sous la grille sont repoussés, formant une couche d'appauvrissement. Avec une nouvelle augmentation de la tension de grille, les électrons sont attirés vers la surface du substrat de type P, formant un canal conducteur de type N. À ce stade, un chemin se forme entre la source et le drain et le courant peut circuler.
III. Types et caractéristiques
Les MOSFET à canal N peuvent être classés en différents types en fonction de leurs caractéristiques, tels que le mode d'amélioration et le mode d'épuisement. Parmi eux, les MOSFET en mode d'amélioration sont dans l'état de coupure lorsque la tension de grille est nulle et doivent appliquer une tension de grille positive pour conduire ; tandis que les MOSFET en mode appauvrissement sont déjà dans l'état conducteur lorsque la tension de grille est nulle.
Les MOSFET à canal N présentent de nombreuses excellentes caractéristiques telles que :
Impédance d'entrée élevée :La grille et le canal du MOSFET sont isolés par une couche isolante, ce qui entraîne une impédance d'entrée extrêmement élevée.
Faible bruit :Étant donné que le fonctionnement des MOSFET n’implique pas l’injection ni la composition de porteurs minoritaires, le bruit est faible.
Faible consommation d'énergie : Les MOSFET ont une faible consommation d'énergie dans les états activé et désactivé.
Caractéristiques de commutation à grande vitesse :Les MOSFET ont des vitesses de commutation extrêmement rapides et conviennent aux circuits haute fréquence et aux circuits numériques haute vitesse.
IV. Domaines d'application
Les MOSFET à canal N sont largement utilisés dans divers appareils électroniques en raison de leurs excellentes performances, tels que :
Circuits numériques :En tant qu'élément de base des circuits à portes logiques, il met en œuvre le traitement et le contrôle des signaux numériques.
Circuits analogiques :Utilisé comme composant clé dans les circuits analogiques tels que les amplificateurs et les filtres.
Électronique de puissance :Utilisé pour le contrôle des appareils électroniques de puissance tels que les alimentations à découpage et les entraînements de moteur.
Autres domaines :Tels que l'éclairage LED, l'électronique automobile, les communications sans fil et d'autres domaines sont également largement utilisés.
En résumé, le MOSFET canal N, en tant que dispositif semi-conducteur important, joue un rôle irremplaçable dans la technologie électronique moderne.
Heure de publication : 13 septembre 2024
