11. Სხვა მოწყობილობები
ამჟამინდელი - 11. სხვა მოწყობილობები
PREVIOUS- 10. FET გამაძლიერებელი დიზაინი
Სხვა მოწყობილობები
ამ სექციაში წარმოდგენილია სხვა მოწყობილობები, რომლებიც ნორმალურია ორი და სამი ტერმინალის აპარატისაგან.
ლითონის ნახევარგამტარი ბარიერი ჯორჯი ტრანზისტორი
ის ლითონის ნახევარგამტარი ბარიერი ჯუნუქის ტრანზისტორი (MESFET) FET- ის მსგავსია, გარდა იმ შემთხვევისა, რომ ჯუნგს წარმოადგენს ლითონის ნახევარგამტარი ბარიერი, ისევე როგორც შტოტის დიოდების შემთხვევაში. სილიციუმის (Si) ან გალიუმის არსენდის (GaAs) დამზადებული FET- ები აშენებულია დიფუზური ან იონური იმპლანტირებული კარიბჭით. თუმცა, არსებობს უპირატესობა, რომ გამოიყენოთ შატოკის ბარიერის ლითონის კარიბჭე, როდესაც არხია nსაჭიროა ტიპის და მოკლე არხის სიგანე. გალიუმის არსენიდთან (GaAs) რთულია მუშაობა, მაგრამ ეს ქმნის კარგ შოტკის ბარიერებს, რომლებიც სასარგებლოა მაღალი სიხშირის გამოყენებისას, რადგან ელექტრონები უფრო სწრაფად მოძრაობენ GaA- ებში, ვიდრე Si. GaAs– ის გამოყენება MESFET– ში წარმოიქმნება ტრანზისტორი, რომელიც ავლენს კარგ მუშაობას მიკროტალღური პროგრამებისთვის. სილიციუმის ბიპოლარული ტრანზისტორთან შედარებით, GaAs MESFET– ს უკეთესი შესრულება აქვს 4 გიგაჰერზე მეტი შეყვანის სიხშირეებზე. ეს MESFET გამოირჩევა მაღალი მოგებით, დაბალი ხმაურით, მაღალი ეფექტურობით, შეყვანის მაღალი წინაღობა და თვისებები, რომლებიც ხელს უშლის თერმული გაქცევას. ისინი გამოიყენება მიკროტალღური ტალღების, გამაძლიერებლების, მიქსერების, აგრეთვე მაღალი სიჩქარით გადართვისთვის. GaAs MESFET გამოიყენება მაღალი სიხშირის პროგრამებისთვის.
11.2 VMOSFET (VMOS)
მნიშვნელოვანი სამეცნიერო ძალისხმევა იქნა გამოყენებული მყარი სახელმწიფო მოწყობილობების ენერგიის გაზრდის მიზნით. ფართობი, რომელსაც დიდი იმედი აქვს, არის MOSFET, სადაც გამტარ არხს შეცვლიან და ქმნიან "V" - ს, ვიდრე ჩვეულებრივი წყაროდან გადინების პირდაპირ ხაზს. ემატება დამატებითი ნახევარგამტარული ფენა. Ტერმინი VMOS გამომდინარეობს ის ფაქტი, რომ მიმდინარეობს წყარო და სანიაღვრე შორის მშენებლობის გამო ვერტიკალური გზა. სანიაღვრე არის მოთავსებული ნაჭერი დამატებითი ნახევარგამტარული მასალა, როგორც ილუსტრირებული ფიგურა 47. ეს საშუალებას აძლევს ტრანზისტორი გადინების სივრცეში მოთავსდეს სითბოს ჩაძირვაში, რათა დაეხმაროს მოწყობილობაში წარმოქმნილი სითბოს გაფრქვევას. V- ფორმის კარიბჭე აკონტროლებს ორ ვერტიკალურ MOSFETS- ს, ერთ მხარეს ერთ მხარეს. ორი S ტერმინალების პარალელურად, მიმდინარე სიმძლავრე შეიძლება გაორმაგდეს. VMOS არის არაინმეტრიული ისე, რომ S და D ტერმინალები არ შეიძლება interchanged როგორც არის შემთხვევაში დაბალი სიმძლავრის MOS FETs. ჩვეულებრივი FETs შემოიფარგლება milliamperes ბრძანებით, მაგრამ VMOS FETs ხელმისაწვდომია ოპერაცია 100A მიმდინარე დიაპაზონი. ეს უზრუნველყოფს ძლიერ გაუმჯობესებას ძალაუფლების ჩვეულებრივი FET- ზე.
VMOS მოწყობილობა უზრუნველყოფს მაღალი სიხშირის, მაღალი სიმძლავრის პროგრამებს. ათი Watt მოწყობილობები შემუშავდა სიხშირეებზე ქვედა ულტრა მაღალი სიხშირის (UHF) ბენდი. VMOS FET- ების სხვა მნიშვნელოვანი უპირატესობები არსებობს. მათ აქვთ უარყოფითი ტემპერატურის კოეფიციენტი, რათა თავიდან აიცილოს თერმული გაქცევა. ასევე ისინი აჩვენებენ დაბალი გაჟონვის მიმდინარეობას. ისინი შეძლებენ მაღალი გადართვის სიჩქარის მიღწევას. VMOS- ის ტრანზიტორებს შეუძლიათ მიიღონ თავიანთი დამახასიათებელი მოსახვევების თანაბარი ინტერვალი კარიბჭის ძაბვის თანაბარი სიხშირით, ამიტომ ისინი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ბიპოლარულ ჯუნუქის ტრანზისტორების მსგავსად მაღალი სიმძლავრის ხაზოვანი გამაძლიერებებისთვის.
ნახაზი 47 - VMOS მშენებლობა
სხვა MOS მოწყობილობები
სხვა ტიპის MOS მოწყობილობაა ორმაგი გამტარუნარიანობის პროცესი გაყალბებულია FET ზოგჯერ უწოდებენ DMOS. ამ მოწყობილობას აქვს უპირატესობა არხების სიგრძის შემცირებით, რაც უზრუნველყოფს დაბალი სიმძლავრის გაფრქვევისა და მაღალი სიჩქარის შესაძლებლობას.
მცირე ზომის სილიციუმის კუნძულებზე FET- ის გაყალბება ზოგჯერ ნახსენებია საფირონის სუბსტრატზე SOS. სილიციუმის კუნძულები იქმნება საფირონის სუბსტრატზე გაზრდილი სილიკონის თხელი ფენა. ამ ტიპის ფაბრიკაცია უზრუნველყოფს საიზოლაციო კუნძულებს შორის იზოლაციას, რითაც მნიშვნელოვნად ამცირებს პარაზიტულ შესაძლებლობებს შორის მოწყობილობებს.
MOS ტექნოლოგიას აქვს უპირატესობა, რომ ორივე capacitors და რეზისტორების (MOSFETS- ის გამოყენებით) მზადდება ამავე დროს FET- ს, თუმცა დიდი ღირებულების კაპიტატორები არ არის მიზანშეწონილი. MOSFET- ის გაფართოების საშუალებით, ორი ტერმინალის წინააღმდეგობის მიღება ხდება და MOSFET- ის კარიბჭე დაკავშირებულია FET- ის ფუნქციონირებისას pinch-off- ში. MOSFET კარიბჭე უკავშირდება გადინებას ენერგიის წყაროს მეშვეობით, რომელიც იწვევს FET- ის მიკერძოებულობას, სადაც ის ფუნქციონირებს ძაბვის კონტროლირებად რეზისტენტულ რეგიონში. ამგვარად, სანიაღვრე-დატვირთვის რეზისტენტებს შეიცვლება MOSFET, ვიდრე დეპონირებული რეზონერი, შესაბამისად, ჩიპური სივრცის გადარჩენისთვის.
შემაჯამებელი
ამ თავის მიზანი იყო წარმოგიდგინოთ გამაძლიერებელი სქემების ანალიზი და დიზაინი საველე ეფექტის ტრანზიტორებით. FET საკმაოდ განსხვავდება BJT- სგან. მისი ოპერაცია აკონტროლებს ძაბვას, როგორც განსხვავდება BJT- ს, რომელიც მიმდინარე კონტროლირებადი მოწყობილობაა.
ჩვენი მიდგომა იყო პარალელურად BJT თავები. ჩვენ დავიწყეთ ფიზიკური მოვლენების გამოკვლევა, რომლებიც ახორციელებენ FET- ის ქცევას. ამ პროცესში ჩვენ ხაზგასმით აღვნიშნეთ FET- სა და BJT- ებს შორის განსხვავება. ჩვენ დავიწყეთ სწავლა MOSFET- თან და შემდეგ ყურადღება მივაპყრო JFET- ებს. ჩვენ ასევე განვახორციელეთ პატარა სიგნალი მოდელები ამ მნიშვნელოვანი მოწყობილობებისათვის. ჩვენ ვიყენებდით მოდელებს FET გამაძლიერებლების სხვადასხვა კონფიგურაციების ანალიზზე. მას შემდეგ, რაც ჩვენ ვიცოდით, როგორ გავაანალიზოთ FET- ის წრეები, ჩვენ ყურადღება გავამახვილეთ სპეციფიკის დასადგენად. ჩვენ ასევე განვიხილეთ კომპიუტერული სიმულაციური პროგრამების მიერ გამოყენებული მოდელები.
ჩვენ მოკლედ ვუყურებდით იმ მეთოდს, რომელშიც FET- ები შედგენილია ინტეგრირებული სქემით. თავი დაიდო დანერგვა სხვა სახის FET მოწყობილობებით, მათ შორის MESFET და VMOS.
