ترانزیستور اثر میدانی فلز-اکسید-نیمه هادی (Metal-Oxide-Semiconductor FET - MOSFET)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور اثر میدانی فلز-اکسید-نیمه هادی (Metal-Oxide-Semiconductor FET - MOSFET) :
MOSFET پرکاربردترین ترانزیستور در دنیای الکترونیک امروز است. برخلاف JFET، در MOSFET گیت توسط یک لایه نازک اکسید (معمولا SiO2) از کانال جدا شده است، بنابراین امپدانس ورودی بسیار بالا (تقریبا بینهایت) و جریان گیت تقریبا صفر است. این ویژگی باعث شده MOSFET به عنصر اصلی در مدارهای مجتمع دیجیتال و آنالوگ تبدیل شود.
ساختار پایه: یک زیرلایه (Body یا Substrate) از سیلیکون نوع P یا N، دو ناحیه با ناخالصی بالا (Source و Drain) و یک لایه اکسید روی کانال که گیت (Gate) روی آن قرار دارد. با اعمال ولتاژ به گیت، یک میدان عمودی ایجاد شده که می تواند حامل ها را به سطح زیر اکسید جذب کرده و یک کانال رسانا بین سورس و درین ایجاد کند (حالت افزایشی) یا کانال موجود را کاهش دهد (حالت کاهشی).
\[ I_D = \frac{1}{2} \mu_n C_{ox} \frac{W}{L} (V_{GS} - V_{TH})^2 \quad \text{(ناحیه اشباع)} \]انواع MOSFET: کانال N (NMOS) و کانال P (PMOS)، همچنین Enhancement-mode (عادی غیرفعال) و Depletion-mode (عادی فعال). امروزه بیشتر MOSFETها از نوع Enhancement هستند. کاربردها از پردازنده ها و حافظه ها تا منابع تغذیه و تقویت کننده های صوتی گسترده است. قدرت های MOSFET برای سوئیچینگ و کنترل موتور بسیار محبوب هستند.
مزایای اصلی: سرعت بالا، مصرف توان کم (در CMOS)، امکان ساخت میلیاردها ترانزیستور روی یک تراشه. معایب: حساسیت به الکتریسیته ساکن (در گیت)، و نویز 1/f بالاتر نسبت به BJT در برخی کاربردها.
