MOSFET, bekannt als Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor, ist ein weit verbreitetes elektronisches Gerät, das zu einer Art Feldeffekttransistor (FET) gehört. Die Hauptstruktur vonein MOSFETbesteht aus einem Metall-Gate, einer isolierenden Oxidschicht (normalerweise Siliziumdioxid SiO₂) und einer Halbleiterschicht (normalerweise Silizium Si). Das Funktionsprinzip besteht darin, die Gate-Spannung zu steuern, um das elektrische Feld auf der Oberfläche oder im Inneren des Halbleiters zu ändern und so den Strom zwischen Source und Drain zu steuern.
MOSFETskönnen in zwei Haupttypen eingeteilt werden: N-KanalMOSFETs(NMOS) und P-KanalMOSFETs(PMOS). Wenn bei NMOS die Gate-Spannung gegenüber der Source positiv ist, werden auf der Halbleiteroberfläche n-leitende Kanäle gebildet, die den Elektronenfluss von der Source zum Drain ermöglichen. Wenn in PMOS die Gate-Spannung gegenüber der Source negativ ist, werden p-leitende Kanäle auf der Halbleiteroberfläche gebildet, die den Fluss von Löchern von der Source zum Drain ermöglichen.
MOSFETshaben viele Vorteile, wie z. B. hohe Eingangsimpedanz, geringes Rauschen, geringer Stromverbrauch und einfache Integration, weshalb sie häufig in analogen Schaltkreisen, digitalen Schaltkreisen, Energiemanagement, Leistungselektronik, Kommunikationssystemen und anderen Bereichen eingesetzt werden. In integrierten SchaltkreisenMOSFETssind die Grundeinheiten, aus denen CMOS-Logikschaltungen (Complementary Metal Oxide Semiconductor) bestehen. CMOS-Schaltkreise vereinen die Vorteile von NMOS und PMOS und zeichnen sich durch geringen Stromverbrauch, hohe Geschwindigkeit und hohe Integration aus.
Zusätzlich,MOSFETskönnen in Anreicherungstyp und Verarmungstyp eingeteilt werden, je nachdem, ob ihre leitenden Kanäle vorgeformt sind. ErweiterungstypMOSFETWenn die Gate-Spannung Null ist, wenn der Kanal nicht leitend ist, muss eine bestimmte Gate-Spannung angelegt werden, um einen leitenden Kanal zu bilden. während ErschöpfungstypMOSFETWenn die Gate-Spannung Null ist, wenn der Kanal bereits leitend ist, wird die Gate-Spannung zur Steuerung der Leitfähigkeit des Kanals verwendet.
Zusammenfassend:MOSFETist ein Feldeffekttransistor auf Basis einer Metalloxid-Halbleiterstruktur, der den Strom zwischen Source und Drain durch Steuerung der Gate-Spannung regelt und ein breites Anwendungsspektrum und einen wichtigen technischen Wert aufweist.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 12. September 2024
