11. Други уреди
АКТУЕЛНО - 11. Други уреди
ПРЕТХОДНО-10. Дизајн на FET засилувач
Други уреди
Во овој дел се претставени и други уреди кои се израсток на нормалните дво-и три-терминални уреди.
11.1 Транзистор на метални полуспроводнички бариера
на метал полупроводнички бариера раскрсница транзистор (MESFET) е сличен на ФЕТ, освен што спојувањето е метална полупроводничка бариера, исто како што е случајот со Шотки диодите. FETs направени од силициум (Si) или галиум арсенид (GaAs) се конструирани со дифузни или јонски имплантирани порти. Сепак, постојат предности за користење на Schottky бариера метална порта кога каналот е n-потребни се типови и кратки ширини на канали. Со галиум арсенид (GaAs) е тешко да се работи, но сепак прави добри Шотки бариери кои се корисни во апликациите со висока фреквенција, бидејќи електроните патуваат побрзо во GaA отколку во Si. Користењето GaAs во MESFET резултира со транзистор кој покажува добри перформанси во апликациите за микробранова печка. Во споредба со силиконскиот биполарен транзистор, GaAs MESFET имаат подобри перформанси на влезните фреквенции над 4 GHz. Овие MESFET покажуваат голема добивка, низок шум, висока ефикасност, голема влезна импеданса и својства што го спречуваат термичкото бегство. Тие се користат во микробранови осцилатори, засилувачи, миксери, а исто така и за префрлување со голема брзина. GaAs MESFET се користат за високофреквентни апликации.
11.2 VMOSFET (VMOS)
Применет е значителен истражувачки напор за зголемување на моќноста на уредите со цврста состојба. Област што покажа многу ветувања е MOSFET каде каналот за спроводливост е изменет за да формира „V“ наместо конвенционална права од изворот до мозоци. Се додава дополнителен полупроводнички слој. Терминот ВМОС е изведен од фактот дека струјата помеѓу изворот и мозокот следи вертикална патека поради конструкцијата. Мозокот сега се наоѓа на парче од додаден полупроводнички материјал, како што е илустрирано на Слика 47. Ова овозможува површината за одвод на транзистор да биде ставена во контакт со ладилникот за да помогне во дисипација на топлината што се создава во уредот. Портата во облик на V контролира два вертикални MOSFETs, по една на секоја страна на засекот. Со паралелирање на двата терминали S, сегашниот капацитет може да се удвои. VMOS е несимметричен, така што терминалите S и D не можат да се разменуваат, како што е случајот со нискомоќните MOS FETs. Конвенционалните FETs се ограничени на струи од редот на milliamperes, но VMOS FETs се достапни за работа во сегашниот опсег на 100A. Ова обезбедува големо подобрување на моќта над конвенционалниот FET.
Уредот VMOS може да обезбеди решение за апликации со висока фреквенција и висока моќност. Десет вати уреди се развиени на фреквенции во долниот дел на ултра-висока фреквенција (UHF). Постојат и други важни предности на FETs на VMOS. Тие имаат негативен температурен коефициент за да се спречи термички бегство. Исто така, тие покажуваат ниска струја на истекување. Тие се способни да постигнат голема брзина на префрлување. Транзисторите на VMOS може да се направат за да имаат подеднакво растојание од нивните карактеристични кривини за подеднакво зголемување на напонот на портата, така што може да се користат како биполарни транзистори за линеарни засилувачи со висока моќност.
Слика 47 - конструкција на VMOS
11.3 Други MOS уреди
Друг тип на MOS уред е двојно дифузен процес фабрикуван FET понекогаш се нарекува ДМОС. Овој уред има предност да ја намалува должината на каналите, со што обезбедува одлична дисипација со ниска моќност и голема брзина.
Изработка на FET на мали силициумски острови на подлога од сафир понекогаш се нарекува и СОС. Островите на силикон се формираат со офорт на тенок слој на силикон, кој се одгледува на сапфирната подлога. Овој тип изработка обезбедува изолација помеѓу островите на силикон, со што во голема мера се намалува паразитската капацитивност помеѓу уредите.
MOS технологијата има предност што и кондензаторите и отпорниците (со помош на MOSFET) се прават истовремено со FET, иако кондензаторите со голема вредност не се изводливи. Со користење на MOSFET за подобрување, се прави отпор на два терминали, а портата MOSFET поврзана со одводот предизвикува FET да функционира на удар. Портата MOSFET е поврзана со одводот преку извор на енергија што предизвикува FET да биде пристрасен каде што ќе работи во напонски контролираниот регион на отпор на карактеристиките. На овој начин, отпорниците за одвод на влага се заменуваат со MOSFET, а не со депониран отпор, со што се заштедува чип област.
ПРЕГЛЕД
Целта на ова поглавје беше да ве запознаам со анализата и дизајнот на кола за засилувачи користејќи транзистори со ефект на поле. FET е сосема различен од BJT. Неговата работа е контролирана од напон во контраст со BJT, кој е уред кој се контролира со струја.
Нашиот пристап се совпадна со онаа на поглавјата на БЈТ. Почнавме со испитување на физичките феномени кои го регулираат однесувањето на ФЕТ. Во процесот, го истакнавме контрастот помеѓу FETs и BJTs. Ја започнавме студијата со MOSFETs и потоа го свртевме нашето внимание кон JFETs. Исто така, развивме мали сигнални модели за овие важни уреди. Ги користевме тие модели за да ги анализираме различните конфигурации на FET засилувачите. Откако ќе знаеме како да ги анализираме FET колото, го свртевме нашето внимание кон дизајнот за да ги задоволиме спецификациите. Ние, исто така, ги испитавме моделите користени од програми за компјутерска симулација.
Накратко разгледавме начинот на кој ФЕТ се фабрикувани како дел од интегрираните кола. Поглавјето се заклучува со вовед во други видови FET уреди, вклучувајќи го и MESFET и VMOS.
