11. Peranti lain
SEMASA - 11. Peranti lain
PREVIOUS- 10. Reka Amplifier FET
Peranti lain
Peranti lain yang merupakan hasil daripada peranti biasa dua dan tiga terminal dibentangkan dalam bahagian ini.
11.1 Metal Semiconductor Barrier Junction Transistor
. transistor jambatan semikonduktor logam (MESFET) adalah sama dengan FET, kecuali persimpangan itu adalah penghalang semikonduktor logam, seperti halnya diod Schottky. FETs yang diperbuat daripada silikon (Si) atau galium arsenide (GaAs) dibina dengan gerbang yang tersebar atau ion yang diimplan. Walau bagaimanapun, terdapat kelebihan untuk menggunakan pintu logam penghalang Schottky apabila saluran itu n-tipe dan lebar saluran pendek diperlukan. Gallium arsenide (GaAs) sukar digunakan, namun ia membuat penghalang Schottky baik yang berguna dalam aplikasi frekuensi tinggi kerana elektron bergerak lebih cepat di GaAs daripada di Si. Menggunakan GaAs dalam MESFET menghasilkan transistor yang menunjukkan prestasi yang baik dalam aplikasi gelombang mikro. Sebagai perbandingan dengan transistor bipolar silikon, GaAs MESFET mempunyai prestasi yang lebih baik pada frekuensi input melebihi 4 GHz. MESFET ini menunjukkan keuntungan tinggi, kebisingan rendah, kecekapan tinggi, impedans input tinggi, dan sifat yang menghalang pelarian terma. Mereka digunakan dalam pengayun gelombang mikro, penguat, pengadun, dan juga untuk peralihan kelajuan tinggi. GaAs MESFET digunakan untuk aplikasi frekuensi tinggi.
11.2 VMOSFET (VMOS)
Usaha penyelidikan yang besar telah diterapkan untuk meningkatkan kemampuan daya peranti keadaan pepejal. Kawasan yang telah menunjukkan banyak janji adalah MOSFET di mana saluran konduksi diubah untuk membentuk "V" dan bukannya garis lurus sumber-ke-saluran konvensional. Lapisan semikonduktor tambahan ditambahkan. Istilah VMOS diperolehi daripada hakikat bahawa arus antara sumber dan longkang mengikuti laluan menegak kerana pembinaan. Parit itu kini terletak di atas bahan semikonduktor tambahan, seperti digambarkan dalam Rajah 47. Ini membolehkan kawasan longkang transistor diletakkan dalam hubungan dengan sink haba untuk membantu dalam menghilangkan haba yang dihasilkan di dalam peranti. Pintu berbentuk V mengawal dua MOSFET menegak, satu pada setiap sisi takik. Dengan memadankan kedua-dua terminal S, kapasiti semasa boleh dua kali ganda. VMOS adalah tidak simetri supaya terminal S dan D tidak boleh ditukar seperti yang berlaku di FET MOS kuasa rendah. FET konvensional adalah terhad kepada arus perintah milliamperes, tetapi FET VMOS tersedia untuk operasi dalam julat semasa 100A. Ini memberikan peningkatan besar dalam kuasa ke atas FET konvensional.
Peranti VMOS boleh memberikan penyelesaian kepada frekuensi tinggi, aplikasi kuasa tinggi. Peranti sepuluh watt telah dibangunkan pada frekuensi di band kekerapan ultra tinggi (UHF) yang lebih rendah. Terdapat kelebihan penting lain dari FET VMOS. Mereka mempunyai pekali suhu negatif untuk mengelakkan pelarian terma. Juga mereka menunjukkan arus kebocoran rendah. Mereka mampu mencapai kelajuan beralih tinggi. Transistor VMOS boleh dibuat untuk mempunyai jarak sama dengan keluk ciri mereka untuk kenaikan voltan gandaan yang sama, jadi ia boleh digunakan seperti transistor simpang bipolar untuk penguat linear kuasa tinggi.
Rajah 47 - Pembinaan VMOS
11.3 Peranti MOS Lain
Satu lagi jenis peranti MOS adalah a FET yang difilemkan dua kali difilemkan kadang-kadang dipanggil DMOS. Peranti ini mempunyai kelebihan untuk mengurangkan panjang saluran, dengan itu memberikan kecemasan kuasa rendah yang sangat baik dan keupayaan berkelajuan tinggi.
Fabrik FET pada pulau silikon kecil pada substrat nilam kadang-kadang dirujuk sebagai SOS. Pulau-pulau silikon terbentuk dengan menampakkan lapisan nipis silikon yang ditanam pada substrat sapphire. Jenis fabrikasi ini menyediakan penebat di antara pulau-pulau silikon, sekali gus mengurangkan kapasitansi parasit antara peranti.
Teknologi MOS mempunyai kelebihan bahawa kedua-dua kapasitor dan perintang (menggunakan MOSFET) dibuat pada masa yang sama dengan FET, walaupun kapasitor nilai besar tidak dapat dilaksanakan. Menggunakan MOSFET peningkatan, rintangan dua terminal dibuat dan pintu MOSFET yang disambungkan ke longkang menyebabkan FET beroperasi pada pinch-off. Pintu MOSFET disambungkan ke longkang melalui sumber kuasa yang menyebabkan FET menjadi berat sebelah di mana ia akan beroperasi di kawasan rintangan dikawal voltan ciri-ciri. Dengan cara ini, resistor longkang-beban digantikan oleh MOSFET bukannya perintang yang didepositkan memandangkan kawasan cip simpanan.
RINGKASAN
Tujuan bab ini adalah untuk memperkenalkan anda kepada analisis dan reka bentuk litar penguat menggunakan transistor kesan medan. FET agak berbeza dari BJT. Operasinya dikawal oleh voltan berbanding dengan BJT yang merupakan peranti kawalan semasa.
Pendekatan kami adalah sama dengan bab-bab BJT. Kami memulakan dengan pemeriksaan fenomena fizikal yang mengawal kelakuan FET. Dalam proses ini, kami menekankan perbezaan antara FET dan BJT. Kami memulakan kajian kami dengan MOSFET dan kemudian mengalih perhatian kami kepada JFET. Juga kami membangunkan model isyarat kecil untuk peranti penting ini. Kami menggunakan model tersebut untuk menganalisis pelbagai konfigurasi penguat FET. Sebaik sahaja kita tahu bagaimana untuk menganalisis litar FET, kita menumpukan perhatian kepada reka bentuk untuk memenuhi spesifikasi. Kami juga mengkaji model yang digunakan oleh program simulasi komputer.
Kami secara ringkas melihat cara FET dikelompokkan sebagai sebahagian daripada litar bersepadu. Bab ini menyimpulkan dengan pengenalan kepada jenis lain peranti FET, termasuk MESFET dan VMOS.
