11. מכשירים אחרים
זרם - 11. מכשירים אחרים
קודם - 10. עיצוב מגבר FET
מכשירים אחרים
התקנים נוספים המהווים תולדה של התקנים הרגילים של שני-שלושה-מסופים מוצגים בסעיף זה.
11.1 מתכת מוליך למחצה גדר טרנזיסטור
אל האני מוליך למחצה מוליך למחצה טרנזיסטור (MESFET) דומה ל- FET, פרט לכך שהציוד הוא מחסום מוליך למחצה ממתכת, כמו במקרה של דיודות Schottky. FETs עשוי סיליקון (Si) או גליום ארסניד (GaAs) בנויים עם מפוזר או יון מושתל השערים. עם זאת, יש יתרונות באמצעות שער מתכת Schottky שער כאשר הערוץ הוא nיש צורך ברוחב סוג ורוחב קצר. קשה לעבוד עם גאליום ארסניד (GaAs), אך הוא מייצר מחסומי שוטקי טובים ושימושיים ביישומים בתדירות גבוהה מכיוון שאלקטרונים עוברים מהר יותר ב- GaA מאשר ב- Si. שימוש ב- GaAs ב- MESFET מביא לטרנזיסטור המציג ביצועים טובים ביישומי מיקרוגל. בהשוואה לטרנזיסטור הדו קוטבי הסיליקוני, ל- GaAs MESFET יש ביצועים טובים יותר בתדרי כניסה מעל 4 ג'יגה הרץ. MESFETs אלה מציגים רווח גבוה, רעש נמוך, יעילות גבוהה, עכבת קלט גבוהה ותכונות המונעות בריחה תרמית. הם משמשים במתנדים מיקרוגל, מגברים, מערבלים, וגם למיתוג במהירות גבוהה. GaAs MESFETs משמשים ליישומים בתדירות גבוהה.
11.2 VMOSFET (VMOS)
נעשה מאמץ מחקרי ניכר להגדלת יכולת ההספק של התקני מצב מוצק. אזור שהראה הבטחה רבה הוא ה- MOSFET שבו ערוץ ההולכה שונה בכדי ליצור "V" ולא קו ישר למקור לניקוז המקובל. מתווספת שכבת מוליכים למחצה נוספת. התנאי VMOS נגזר מהעובדה שהזרם בין מקור לניקוז עובר בדרך אנכית עקב הבנייה. הניקוז נמצא כעת על פיסת חומר מוליך למחצה נוסף, כפי שמוצג באיור 47. זה מאפשר את אזור ניקוז טרנזיסטור להיות ממוקם במגע עם גוף הקירור כדי לסייע בפיזור החום שנוצר במכשיר. השער בצורת V שולט בשני MOSFETs אנכיים, אחד בכל צד של החריץ. על ידי השוואת שני מסופים S, קיבולת הנוכחי יכול להיות מוכפל. VMOS אינו סימטרי, כך שלא ניתן להחליף את מסופי S ו- D כמו במקרה של MOS FET. FETs קונבנציונאלי מוגבלים זרמים בסדר גודל של milliamperes, אבל VMOS FETs זמינים לפעולה בטווח הנוכחי 100A. זה מספק שיפור גדול כוח על FET קונבנציונלי.
מכשיר ה- VMOS יכול לספק פתרון ליישומי הספק בתדר גבוה. עשרה התקני WAT פותחו בתדרים בתדר נמוך במיוחד (UHF). ישנם יתרונות חשובים אחרים של FETs VMOS. יש להם מקדם טמפרטורה שלילי כדי למנוע בריחה תרמית. כמו כן הם מפגינים זרם דליפה נמוך. הם מסוגלים להשיג מהירות מיתוג גבוהה. טרנזיסטורי VMOS ניתנים לריווח שווה של הקימורים האופייניים שלהם למרווחים שווים של מתח השער, כך שניתן יהיה להשתמש בהם כמו טרנזיסטורים של צומת דו קוטבי עבור מגברים לינאריים בעלי הספק גבוה.
איור 47 - VMOS הבנייה
XNXX אחרים MOS התקנים
סוג אחר של מכשיר MOS הוא כפול מפוזר תהליך FET מפוברק לפעמים נקרא DMOS. מכשיר זה יש את היתרון של הפחתת אורך הערוצים, ובכך לספק מעולה פיזור הספק נמוך יכולת במהירות גבוהה.
ייצור של FET על איים סיליקון קטן על מצע של ספיר הוא המכונה לפעמים הצל. האיים של סיליקון נוצרים על ידי חריטה שכבה דקה של סיליקון גדל על המצע ספיר. סוג זה של ייצור מספק בידוד בין האיים של סיליקון, ובכך מקטין באופן משמעותי את הטפילות הטפילית בין התקנים.
הטכנולוגיה MOS יש את היתרון כי הן קבלים נגדים (באמצעות MOSFETs) נעשים באותו זמן כמו FET, אם כי קבלים ערך גדול לא ריאלי. באמצעות MOSFET שיפור, התנגדות שני מסוף הוא עשה את שער MOSFET מחובר לניקוז גורמת FET לפעול על קמצוץ- off. שער ה- MOSFET מחובר לטמיון באמצעות מקור מתח הגורם ל- FET להיות מוטה במקום שבו הוא יפעל באזור ההתנגדות הנשלט על-ידי מתח. בדרך זו, נגדי לטעון עומס מוחלפים על ידי MOSFET ולא הנגד שהופקדו ומכאן שמירת אזור שבב.
סיכום
מטרת פרק זה הייתה להציג בפניכם את הניתוח והעיצוב של מעגלים מגברים באמצעות טרנזיסטורי שדה שדה. ה- FET שונה לחלוטין מ- BJT. פעולתו נשלטת על ידי מתח בניגוד ל- BJT שהוא מכשיר מבוקרת.
הגישה שלנו מקבילה לזה של הפרקים BJT. התחלנו בבדיקת תופעות פיזיות המשפיעות על התנהגות FET. תוך כדי כך הדגשנו את הניגוד בין FETs לבין BJT. התחלנו את המחקר שלנו עם MOSFETs ולאחר מכן הפנה את תשומת הלב שלנו JFETs. כמו כן פיתחנו מודלים אותות קטנים עבור התקנים חשובים אלה. השתמשנו מודלים אלה כדי לנתח את תצורות שונות של מגברי FET. ברגע שידענו איך לנתח מעגלים של FET, הפכנו את תשומת לבנו לעיצוב כדי לעמוד במפרטים. בדקנו גם את המודלים המשמשים בתוכניות סימולציה ממוחשבת.
בקצרה הסתכלנו על האופן שבו FETs מפוברקות כחלק מעגלים משולבים. הפרק הסתיים בהקדמה לסוגים אחרים של התקני FET, כולל MESFET ו- VMOS.
