Tópico de discussão: Transistor MOS
O que é MOS Transistor?
Um Metal-Óxido-Semicondutor ou 'Transistor MOS ' é reconhecida por sua operação como uma operação de switch ideal. Um chip de transistor MOS atua como uma corrente confiável e um capacitor dos transistores e seus fios.
Na figura abaixo, podemos ver alguns esquemas regulares de transistores MOS que são usados comumente
Normalmente usamos os diferentes símbolos de terminal, ou seja, figura quando o corpo junto com o substrato ou a conexão do poço precisa ser mostrado.
Princípio de funcionamento do transistor MOS:
Por ser um dispositivo portador majoritário, um transistor MOS transporta a corrente entre sua fonte e dreno. Este transistor é regulado com uma tensão regular aplicada à porta do respectivo MOS. Em um transistor n-MOS, os elétrons atuam como portadores majoritários, enquanto em um tipo p-MOS, Holes atua como portadores majoritários. Um transistor MOS é examinado com uma estrutura MOS isolada com uma porta e corpo incluídos para conhecer suas propriedades ou comportamento A figura abaixo fornece uma estrutura simples de MOS. A camada mais superior do estrutura MOS é feito de um condutor.
Isso é muito bom para transportar correntes para qualquer carga; que é reconhecido como o portão. Os transistores que foram feitos no início, usavam portas de metal; com o período de crescimento crescente, as portas do transistor foram alteradas e o polissilício está sendo usado. A camada intermediária intermediária de um MOS é feita de uma fina película isolante de óxido de silício, geralmente identificada como óxido de porta. A camada no nível inferior é dopada com silicone.
Se aplicarmos um tensão negativa na porta, uma carga negativa na porta é produzida. Além do portão, os buracos são atraídos para a região à medida que os portadores de mobilidade são carregados com energia positiva. Isso é chamado de modo de acumulação.
Na figura (b), uma quantidade mínima de voltagem é fornecida à porta, que obtemos de uma carga positiva na porta. Para formar uma região de depleção, os orifícios do corpo que são gerados pela repulsão se acumulam sob o portão.
Na figura (c), a Voltagem Limiar Vt é fornecida e poucos elétrons ficam presos a essa área.
Camada de Inversão:
A camada condutora dos elétrons no corpo tipo p é considerada uma 'camada de inversão'.
Aqui, a tensão limite depende de dois parâmetros, eles são - 1. Dopantes MOS 2. Espessura da camada de óxido. É regularmente positivo, mas também pode ser transformado em algo negativo. O transistor nMOS tem pilhas de MOS entre as regiões do tipo n chamadas de fonte e dreno.
Neste ponto, a tensão porta-fonte Vgs <a tensão limite (Vt) A fonte e o dreno não têm elétron livre em ambos os lados. Quando a fonte não está funcionando, ou seja, no estado de aterramento, as junções estão com polarização reversa, portanto, nenhuma corrente flui. Quando o transistor está DESLIGADO, este modo de operação é chamado de corte.
a corrente é 0 se compararmos com um transistor ON. A tensão da porta é superior à tensão limite. Agora, se uma região de inversão de elétrons que são o canal, faz uma ponte entre a fonte e o dreno e cria um caminho condutor e liga o transistor. O aumento no número de portadoras totais e os aumentos de condutividade são proporcionais entre si com relação à tensão de porta aplicada.
A tensão de dreno - a tensão da fonte é dada como:
VDS = Vgs - Vgd . Quando, VDS = 0 (ou seja, Vgs = Vgd),
não existe tal campo elétrico para produzir corrente do dreno à fonte.
Quando, a tensão (Vds ) é aplicado ao dreno, e a corrente Ids realiza o canal de drenagem até a fonte. Se Vds torna-se maior do que aquele Vgd <Vt, o canal não parece ter nenhuma alteração perto do dreno e, portanto, está no estado desligado. Mesmo depois disso, a condução continua com a ajuda do elétron derivado que é gerado pela voltagem + ve.
Quando os elétrons alcançam o final do canal, a região de depleção adjacente ao dreno é acelerada em sua direção. Os elétrons injetados aceleram esse processo.
Modo de saturação:
Neste modo, a corrente Ids é controlada pela tensão do gate e termina pelo dreno apenas quando atinge além da tensão do dreno.
VI Características do Transistor MOS
As características VI do transistor MOS tem três regiões de operação:
- A Região de corte ou sublimiar.
- A região linear.
- A região de saturação.
O comprimento do canal em um transistor n-MOS é mais longo e o campo elétrico entre a fonte a ser drenada é comparativamente baixo. O canal é geralmente identificado como o 'canal longo', ideal, 1st pedido, ou modelo Shockley enquanto caracterizado como uma figura.
O modelo de canal longo representa uma corrente que passa por um transistor OFF. É muito baixo ou 0. O portão atrai portadoras para construir um canal em seu estado OFF (Vgs> Vt) Na fonte para a região de drenagem, os elétrons continuam fluindo a uma velocidade uniforme.
Carga do capacitor placa é dada por – Q = CV.
Assim, a carga no canal Qcanal is
Qcanal = Cg(Vgc - Vt)
O gráfico acima mostra o IV Características do transistor.
No gráfico particular, a corrente que flui é '0' para tensões de porta abaixo de Vt. A corrente aumenta quando a tensão da porta aumenta linearmente com Vds para V pequenods. Como Vds aproxima-se do ponto de saturação Vdsat = VGT, a corrente diminui e acaba se tornando independente.
Os transistores pMOS se comportam de maneira reversa do que o transistor n-MOS, então todas as tensões e correntes são negativas aqui. Aqui a corrente flui da fonte para o dreno e a fluidez dos orifícios em um silício é geralmente menor do que a dos elétrons.
Portanto, um transistor p-MOS produz menos corrente do que um transistor n-MOS de mesmo tamanho e recursos. Aqui µn e µp = mobilidade de elétrons e de lacunas nos transistores n-MOS e p-MOS, respectivamente. A razão de mobilidade µn / µp encontra-se entre 2–3. Os transistores p-MOS têm geometria idêntica como um nMOS.
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Olá, sou Soumali Bhattacharya. Fiz mestrado em Eletrônica.
Atualmente estou investido na área de Eletrônica e comunicação.
Meus artigos concentram-se nas principais áreas da eletrônica central em uma abordagem muito simples, mas informativa.
Sou um aprendiz vívido e procuro me manter atualizado com todas as tecnologias mais recentes na área de Eletrônica.
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