अन्य उपकरण-टीना और टिनक्लाउड संसाधन

अन्य उपकरण

अन्य उपकरण जो सामान्य दो और तीन-टर्मिनल डिवाइसों का एक विस्तार हैं, इस खंड में प्रस्तुत किए गए हैं।

11.1 मेटल सेमीकंडक्टर बैरियर जंक्शन ट्रांजिस्टर

RSI धातु अर्धचालक बाधा जंक्शन ट्रांजिस्टर (एमईएसईएफटी) एक एफईटी के समान है, सिवाय इसके कि जंक्शन एक धातु अर्धचालक अवरोध है, उतना ही Schottky डायोड के मामले में भी है। सिलिकॉन (Si) या गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) से बने FETs का निर्माण विसरित या आयन प्रत्यारोपित फाटकों के साथ किया जाता है। हालांकि, चैनल होने पर एक Schottky बाधा धातु गेट का उपयोग करने के फायदे हैं n-प्रकार और लघु चैनल चौड़ाई की जरूरत है। गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) के साथ काम करना मुश्किल है, फिर भी यह अच्छे Schottky अवरोध बनाता है जो उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों में उपयोगी होते हैं क्योंकि इलेक्ट्रॉन Si की तुलना में GaAs में तेजी से यात्रा करते हैं। MESFETs में GaAs का उपयोग करने से एक ट्रांजिस्टर होता है जो माइक्रोवेव अनुप्रयोगों में अच्छा प्रदर्शन करता है। सिलिकॉन द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की तुलना में, GaAs MESFETs का 4 GHz से ऊपर के इनपुट आवृत्तियों पर बेहतर प्रदर्शन है। ये MESFETs उच्च लाभ, कम शोर, उच्च दक्षता, उच्च इनपुट प्रतिबाधा और संपत्तियों को प्रदर्शित करते हैं जो थर्मल पलायन को रोकते हैं। वे माइक्रोवेव ऑसिलेटर्स, एम्पलीफायरों, मिक्सर, और उच्च गति स्विचिंग के लिए भी उपयोग किए जाते हैं। GaAs MESFETs उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है।

11.2 VMOSFET (VMOS)

ठोस राज्य उपकरणों की शक्ति क्षमता बढ़ाने के लिए उल्लेखनीय अनुसंधान प्रयास लागू किया गया है। एक क्षेत्र जिसने बहुत अधिक वादा दिखाया है, वह MOSFET है, जहां प्रवाहकत्त्व चैनल को पारंपरिक स्रोत-टू-ड्रेन स्ट्रेट लाइन के बजाय "V" बनाने के लिए संशोधित किया गया है। एक अतिरिक्त अर्धचालक परत जोड़ा जाता है। अवधि VMOS इस तथ्य से व्युत्पन्न है कि निर्माण के कारण स्रोत और नाली के बीच का वर्तमान ऊर्ध्वाधर मार्ग का अनुसरण करता है। ड्रेन अब जोड़ा सेमीकंडक्टर सामग्री के एक टुकड़े पर स्थित है, जैसा कि चित्र एक्सएनयूएमएक्स में सचित्र है। यह ट्रांजिस्टर ड्रेन एरिया को हीट सिंक के संपर्क में रखने की अनुमति देता है ताकि डिवाइस में उत्पन्न गर्मी को नष्ट किया जा सके। वी-आकार का गेट दो ऊर्ध्वाधर MOSFETs को नियंत्रित करता है, प्रत्येक पायदान के एक तरफ। दो एस टर्मिनलों को समतल करके, वर्तमान क्षमता को दोगुना किया जा सकता है। VMOS अपरिष्कृत है, ताकि S और D टर्मिनलों को आपस में नहीं जोड़ा जा सके, जैसा कि लो-पावर MOS जेट में होता है। परम्परागत FETs मिलीमियर्स के आदेश की धाराओं तक सीमित हैं, लेकिन VMOS FETs 47A वर्तमान सीमा में संचालन के लिए उपलब्ध हैं। यह पारंपरिक एफईटी पर सत्ता में एक महान सुधार प्रदान करता है।

VMOS डिवाइस उच्च आवृत्ति, उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए एक समाधान प्रदान कर सकता है। निचले अल्ट्रा-हाई फ़्रीक्वेंसी (UHF) बैंड में आवृत्तियों पर दस वाट के उपकरण विकसित किए गए हैं। VMOS FET के अन्य महत्वपूर्ण लाभ हैं। थर्मल अपवाह को रोकने के लिए उनके पास एक नकारात्मक तापमान गुणांक है। इसके अलावा वे कम रिसाव वर्तमान का प्रदर्शन करते हैं। वे उच्च स्विचिंग गति प्राप्त करने में सक्षम हैं। वीएमओएस ट्रांजिस्टर को गेट वोल्टेज के समान वेतन वृद्धि के लिए उनके विशेषता घटता के बराबर रिक्ति बनाया जा सकता है, इसलिए उन्हें उच्च शक्ति रैखिक एम्पलीफायरों के लिए द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर की तरह इस्तेमाल किया जा सकता है।

चित्रा 47 - VMOS निर्माण

11.3 अन्य एमओएस डिवाइस

एमओएस डिवाइस का एक अन्य प्रकार ए है डबल-विसरित प्रक्रिया ने FET का निर्माण किया कई बार बुलाना DMOS। इस डिवाइस को चैनलों की लंबाई कम करने का लाभ है, इस प्रकार उत्कृष्ट कम बिजली अपव्यय और उच्च गति क्षमता प्रदान करता है।

नीलम के एक सब्सट्रेट पर छोटे सिलिकॉन द्वीपों पर FET का निर्माण कभी-कभी कहा जाता है मुसीबत का इशारा। नीलम सब्सट्रेट पर उगाए गए सिलिकॉन की एक पतली परत नक़्क़ाशी करके सिलिकॉन के द्वीपों का निर्माण होता है। इस प्रकार का निर्माण सिलिकॉन के द्वीपों के बीच इन्सुलेशन प्रदान करता है, इस प्रकार उपकरणों के बीच परजीवी समाई को कम करता है।

MOS तकनीक का यह फायदा है कि कैपेसिटर और रेसिस्टर्स (MOSFETs का उपयोग करके) FET के समान ही किए जाते हैं, हालांकि बड़े मूल्य के कैपेसिटर संभव नहीं हैं। एक वृद्धि MOSFET का उपयोग करते हुए, दो-टर्मिनल प्रतिरोध बनाया जाता है और नाली से जुड़ा MOSFET गेट FET को चुटकी-बंद पर संचालित करने का कारण बनता है। MOSFET गेट एक शक्ति स्रोत के माध्यम से नाली से जुड़ा हुआ है जिससे FET पक्षपाती हो सकता है जहां यह विशेषताओं के वोल्टेज-नियंत्रित प्रतिरोध क्षेत्र में काम करेगा। इस तरह, नाली-लोड प्रतिरोधों को एक जमा अवरोधक के बजाय एक MOSFET द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है इसलिए चिप क्षेत्र को बचाया जा सकता है।

सारांश

इस अध्याय का उद्देश्य क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग करके एम्पलीफायर सर्किट के विश्लेषण और डिजाइन से परिचित कराना था। FET BJT से काफी अलग है। इसका संचालन एक वोल्टेज द्वारा नियंत्रित किया जाता है जैसा कि BJT के साथ विपरीत है जो एक वर्तमान-नियंत्रित डिवाइस है।

हमारा दृष्टिकोण BJT अध्यायों के समान है। हमने FET व्यवहार को नियंत्रित करने वाली भौतिक घटनाओं की एक परीक्षा के साथ शुरू किया। इस प्रक्रिया में, हमने FET और BJT के बीच विपरीत पर जोर दिया। हमने MOSFETs के साथ अपना अध्ययन शुरू किया और फिर JFETs पर हमारा ध्यान दिया। इसके अलावा हमने इन महत्वपूर्ण उपकरणों के लिए छोटे सिग्नल मॉडल विकसित किए हैं। हमने FET एम्पलीफायरों के विभिन्न विन्यासों का विश्लेषण करने के लिए उन मॉडलों का उपयोग किया। एक बार जब हम जानते थे कि एफईटी सर्किटों का विश्लेषण कैसे किया जाता है, तो हमने विनिर्देशों को पूरा करने के लिए डिजाइन पर ध्यान दिया। हमने कंप्यूटर सिमुलेशन कार्यक्रमों द्वारा उपयोग किए जाने वाले मॉडल की भी जांच की।

हमने संक्षेप में उस तरीके को देखा जिसमें एफईटी को एकीकृत सर्किट के भाग के रूप में गढ़ा गया है। अध्याय MESFET और VMOS सहित अन्य प्रकार के FET उपकरणों के लिए एक परिचय के साथ संपन्न हुआ।

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