transistor ផលប៉ះពាល់វាល

នេះ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រវាលផល ( FET ) គឺជា ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ ដែល

ប្រើជា វាលអគ្គិសនី ដើម្បីគ្រប់គ្រងឥរិយាបថអគ្គិសនីនៃឧបករណ៍។ FETs ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជា transistor unipolar ចាប់តាំងពីពួកគេពាក់ព័ន្ធនឹងប្រតិបត្តិការតែមួយ។ ការអនុវត្តផ្សេងៗគ្នានៃ transistor ផលប៉ះពាល់វាលមាន។ ជាទូទៅត្រង់ស៊ីស្ទៅផលប៉ះពាល់វាលបង្ហាញពី ឧបសគ្គធាតុបញ្ចូលខ្ពស់ ខ្លាំង នៅប្រេកង់ទាប។ នេះជា ល រវាងបង្ហូរនិងប្រភពស្ថានីយត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយវាលអគ្គិសនីនៅក្នុងឧបករណ៍ដែលត្រូវបានបង្កើតដោយភាពខុសគ្នាតង់ស្យុងរវាងរាងកាយនិងទ្វារនៃឧបករណ៍នេះ។

មាតិកា

ប្រវត្តិ

នេះត្រង់ស៊ីស្ទ័រវាលផលត្រូវបានប៉ាតង់ជាលើកដំបូងដោយ លោកយូលាសលោក Edgar Lilienfeld នៅឆ្នាំ 1926 និងដោយ Oskar Heil នៅក្នុងឆ្នាំ 1934 ប៉ុន្តែជាក់ស្តែង semiconducting ឧបករណ៍ (ការ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រប្រសព្វវាលផល [JFETs]) ត្រូវបានបង្កើតឡើងក្រោយមកបន្ទាប់ពីការ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ ដែលមានប្រសិទ្ធិភាពត្រូវបានអង្កេតឃើញនិងបានពន្យល់ដោយក្រុមនេះ របស់ លោក William Shockley នៅ Bell Labs នៅឆ្នាំ 1947 ភ្លាមៗបន្ទាប់ពីរយៈពេល 20 ឆ្នាំនៃការប៉ាតង់បានផុតកំណត់។

ប្រភេទដំបូងនៃ JFET គឺ transistor ប ញ្ឆិកអាក់រអួល (SIT) ដែលបង្កើតឡើងដោយវិស្វករជប៉ុន Jun-ichi Nishizawa និង Y. Watanabe ក្នុងឆ្នាំ 1950 ។ SIT គឺជាប្រភេទនៃ JFET ដែលមានប្រវែងឆានែលខ្លី។ ^[1] ដែលបាន ដែកអុកស៊ីដ-ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកវាលផលត្រង់ស៊ីស្ទ័រ (MOSFET) ដែលភាគច្រើនបានជំនួស JFET និងមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងលើការអភិវឌ្ឍអេឡិចត្រូនិឌីជីថលដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Dawon Kahng និង Martin Atalla នៅក្នុងឆ្នាំ 1959 ^[2]

ព័ត៌មានជាមូលដ្ឋាន

FETs អាចជាឧបករណ៏ដឹកទំនិញភាគច្រើនដែលបច្ចុប្បន្ននេះត្រូវបានដឹកជញ្ជូនដោយក្រុមហ៊ុនចែកចាយភាគច្រើនឬឧបករណ៍ដឹកជញ្ជូនដែលផ្ទុកទំនិញតាមជនអន្តោប្រវេសន៍ដែលបច្ចុប្បន្ននេះភាគច្រើនដោយសារតែលំហូរនៃក្រុមដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិច។ ^[3] ឧបករណ៍នេះរួមមានឆានែលសកម្មដែលតាមរយៈក្រុមហ៊ុនអាកាសចរណ៍អេឡិចត្រុងសាកឬ រន្ធ , ហូរពីប្រភពមួយទៅបង្ហូរនេះ។ បន្ទាត់ស្ថានីយប្រភពនិងការបង្ហូរត្រូវបានតភ្ជាប់ទៅឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចតាមរយៈ ទំនាក់ទំនងអ៊ូម៉ិច ។ ចរន្តនៃឆានែលគឺមុខងារនៃសក្តានុពលដែលបានអនុវត្តនៅច្រកទ្វារនិងស្ថានីយប្រភព។

ស្ថានីយបីរបស់ FET គឺ: ^[4]

ប្រភព (S), តាមរយៈក្រុមហ៊ុនដែលចូលឆានែល។ តាមធម្មតាចរន្តចូលក្នុងប៉ុស្តិ៍ S ត្រូវបានកំណត់ដោយ I _S ។
បង្ហូរ (D) តាមរយៈការដែលក្រុមហ៊ុនអាកាសចរណ៍ចេញពីឆានែល។ តាមធម្មតាចរន្តចូលក្នុងប៉ុស្តិ៍ D នៅពេលនេះត្រូវបានកំណត់ដោយ I _D ។ វ៉ុលទៅភពប្រភពគឺ V _DS ។
ច្រកទ្វារ (G), ស្ថានីយដែលធ្វើឱ្យប្រូតូកូលនៃចរន្ត។ ដោយអនុវត្ដតាមវ៉ុលទៅ G, នរណាម្នាក់អាចគ្រប់គ្រងខ្ញុំ _{D បាន} ។

បន្ថែមទៀតអំពីស្ថានីយ

ផ្នែកឆ្លងកាត់នៃប្រភេទ MOSFET ប្រភេទ N

FETs ទាំងអស់មាន ប្រភព , ប្រព័ន្ធ បង្ហូរទឹក , និង ច្រកទ្វារ ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹង emitter , ប្រមូល , និង មូលដ្ឋាន នៃ BJTs ។ FETs ភាគច្រើនមានស្ថានីយទីបួនមួយដែលគេហៅថា រាងកាយ , មូលដ្ឋាន , ភាគច្រើន , ឬ ស្រទាប់ខាងក្រោម ។ ស្ថានីយទីបួននេះបម្រើដល់ ការបែងចែក ត្រង់ស៊ីស្ទ័រទៅជាប្រតិបត្តិការ។ វាកម្រណាស់ក្នុងការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ដែលមិនធម្មតានៃសរីរាង្គក្នុងការរចនាម៉ូដសៀគ្វីប៉ុន្តែវត្តមានរបស់វាមានសារៈសំខាន់នៅពេលដំឡើង ប្លង់សរីរាង្គ នៃ សៀគ្វីបញ្ចូលគ្នា ។ ទំហំនៃច្រកទ្វារ, ប្រវែងL នៅក្នុងដ្យាក្រាមគឺជាចម្ងាយរវាងប្រភពនិងបង្ហូរ។ នេះជា ទទឹង គឺជាផ្នែកបន្ថែមនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ, ក្នុងទិសដៅកាត់កែងទៅផ្នែកឈើឆ្កាងក្នុងដ្យាក្រាមនេះ (ពោលគឺការចូលទៅក្នុង / ចេញពីអេក្រង់) ។ ជាទូទៅទទឹងធំជាងប្រវែងខ្លោងទ្វារ។ ប្រវែងទ្វារ 1 μmកំណត់ប្រេកង់ខាងលើទៅ 5 GHz ពី 0,2 μmដល់ 30 GHz ។

ឈ្មោះស្ថានីយនេះសំដៅទៅលើមុខងាររបស់ពួកគេ។ ច្រកទ្វារអាចត្រូវបានគិតថាជាការត្រួតពិនិត្យការបើកនិងបិទច្រកទ្វាររាងកាយមួយ។ ច្រកទ្វារនេះអនុញ្ញាតឱ្យអេឡិចត្រុងហូរឬរារាំងការអនុម័តរបស់ពួកគេដោយការបង្កើតឬបំបាត់ឆានែលរវាងប្រភពនិងបង្ហូរ។ ចរន្តអេឡិចត្រុងពីស្ថានីយប្រភពឆ្ពោះទៅរកស្ថានីយបង្ហូរទឹកត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយវ៉ុលដាប់ជាប់។ រាងកាយគ្រាន់តែសំដៅលើភាគច្រើននៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកដែលមានច្រកចូលប្រភពនិងបង្ហូរ។ តាមធម្មតាបំពង់សរីរាង្គត្រូវបានភ្ជាប់ទៅវ៉ុលខ្ពស់បំផុតឬទាបបំផុតនៅក្នុងសៀគ្វីអាស្រ័យលើប្រភេទនៃ FET ។ ស្ថានីយរាងកាយនិងស្ថានីយប្រភពពេលខ្លះភ្ជាប់គ្នាជាមួយគ្នាដោយសារប្រភពត្រូវបានភ្ជាប់ជាញឹកញាប់ទៅនឹងតង់ស្យុងខ្ពស់បំផុតឬទាបបំផុតនៅក្នុងសៀគ្វីបើទោះបីជាមានការប្រើប្រាស់ FETs ជាច្រើនដែលមិនមានការកំណត់ដូចនេះក៏ដោយ,សៀគ្វី cascode ។

ផលប៉ះពាល់នៃវ៉ុលច្រកនៅលើបច្ចុប្បន្ន

លក្ខណៈ I-V និងគ្រោងទិន្នផលនៃ transistor ឆានែល JFET ។

លទ្ធផលនៃការក្លែងបន្លំសម្រាប់ផ្នែកខាងស្តាំ: ការបង្កើត ឆានែលបញ្ច្រាស(ដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុង) និងផ្នែកខាងឆ្វេង: ខ្សែកោង វ៉េន ចរន្ត (លក្ខណៈផ្ទេរ) នៅក្នុង nano -channel nanowire MOSFET ។ ចំណាំថា វ៉ុល វ៉េនរបស់ឧបករណ៍នេះស្ថិតនៅ 0,45 V.

FET ប្រភេទនិមិត្តសញ្ញាធម្មតា

FET ត្រួតពិនិត្យលំហូរនៃ អេឡិចត្រុង (ឬ រន្ធអេឡិចត្រុង ) ពីប្រភពដើម្បីបង្ហូរដោយការប៉ះពាល់ដល់ទំហំនិងរូបរាងនៃ "ឆានែលដែលបង្កើត" ដែលត្រូវបានបង្កើតនិងឥទ្ធិពលដោយវ៉ុល (ឬខ្វះតង់ស្យុង) ដែលបានអនុវត្តនៅច្រកទ្វារនិងប្រភពប្រភព។ (សម្រាប់ភាពសាមញ្ញ, ការពិភាក្សានេះសន្មត់ថារាងកាយនិងប្រភពត្រូវបានភ្ជាប់។ ) ឆានែលអណ្តែតនេះគឺជា "ស្ទ្រីម" ដែលតាមរយៈនោះអេឡិចត្រុងហូរពីប្រភពទៅបង្ហូរ។

n-channel

នៅក្នុង ឧបករណ៏បំពង់បង្ហូរ N-channel , វ៉ុលទៅប្រភពប្រភពអវិជ្ជមានបណ្តាលឱ្យ តំបន់ហិនហោច ដើម្បីពង្រីកទទឹងនិងបំពានលើឆានែលពីជ្រុងដែលកាត់បន្ថយឆានែល។ ប្រសិនបើតំបន់សកម្មពង្រីកឆានែលទាំងស្រុងភាពធន់ទ្រាំរបស់ឆានែលពីប្រភពទៅបង្ហូរនឹងធំហើយ FET ត្រូវបានបិទយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពដូចជាការប្ដូរ (មើលរូបភាពត្រឹមត្រូវនៅពេលមានចរន្តតូចណាស់) ។ នេះត្រូវបានគេហៅថា "pinch-off" ហើយតង់ស្យុងដែលវាកើតឡើងនោះត្រូវបានគេហៅថា "តង់សក់បិទ" ។ ផ្ទុយទៅវិញតង់ស្យុងពីចំនុចវិជ្ជមានទៅប្រភពបង្កើនទំហំឆានែលនិងអនុញ្ញាតឱ្យអេឡិចត្រុងអាចហូរបានយ៉ាងងាយស្រួល (សូមមើលតួលេខត្រឹមត្រូវនៅពេលមានចរន្តនិងចរន្តមានទំហំធំ) ។

នៅក្នុងឧបករណ៏ n-channel "enhancement-mode" ឆានែលមិនមាននៅក្នុង transistor និងវ៉ុលទៅដល់ប្រភពវិជ្ជមានគឺចាំបាច់ដើម្បីបង្កើតមួយ។ តង់ស្យុងវិជ្ជមានទាក់ទាញអេឡិចត្រុងទំនេរនៅក្នុងរាងកាយឆ្ពោះទៅរកច្រកទ្វារបង្កើតជាឆានែលអណ្តែត។ ប៉ុន្តែជាដំបូងអេឡិចត្រុងគ្រប់គ្រាន់ត្រូវបានទាក់ទាញនៅជិតច្រកទ្វារដើម្បីប្រឆាំងនឹងអ៊ីយ៉ុង dopant បានបន្ថែមទៅក្នុងតួរបស់ FET; នេះបង្កើតជាតំបន់មួយដែលមិនមានក្រុមហ៊ុនទូរស័ព្ទចល័តហៅថា តំបន់កាត់បន្ថយនោះ ទេហើយវ៉ុលដែលវាកើតឡើងត្រូវបានគេហៅថា វ៉ុលវ៉េន នៃ FET ។ ការបង្កើនតង់ស្យុងពីច្រកទៅប្រភពនឹងទាក់ទាញអេឡិចត្រុងកាន់តែច្រើនឆ្ពោះទៅរកច្រកទ្វារដែលអាចបង្កើតឆានែលអណ្តែតពីប្រភពដើម្បីបង្ហូរ។ ដំណើរការនេះត្រូវបានគេហៅថា ការបញ្ច្រាស ។

p-channel

នៅក្នុងឧបករណ៍ "បំពង់ - របៀប" ឆានែល p - វ៉ុលវ៉ុលវិជ្ជមានពីច្រកទៅរាងកាយបង្កើតស្រទាប់ depletion ដោយបង្ខំឱ្យរន្ធសាកវិជ្ជមានទៅចំណុចប្រទាក់ច្រក - អ៊ីសូឡង់ / semiconductor ដោយបន្សល់តំបន់ដែលគ្មានការផ្ទុកនៃចលនអវិជ្ជមាន ion ទទួលយក។ ផ្ទុយទៅវិញក្នុងឧបករណ៍ "ការបង្កើនរបៀប" ប៉ុស្តិ៍ប៉ុស្តិ៍ មិនមានតំបន់អនុភាពទេហើយវ៉ុលអវិជ្ជមានត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតឆានែលដឹកនាំ។

ផលប៉ះពាល់នៃវ៉ុលប្រភព / បង្ហូរនៅលើឆានែល

សម្រាប់ទាំងឧបករណ៍បង្កើនឬឧបករណ៍ថយចុះរបៀបនៅត្រង់ voltages ទៅប្រភពបានតិចជាងតង់ស្យុងច្រកទៅប្រភពការផ្លាស់ប្តូរវ៉ុលច្រកនឹងផ្លាស់ប្តូរភាពធន់ទ្រាំឆានែលនិងចរន្តអគ្គិសនីនឹងសមាមាត្រនឹងការបង្ហូរវ៉ុល (យោងទៅប្រភព តង់ស្យុង) ។ នៅក្នុងរបៀបនេះ FET ដំណើរការដូចជាអាំងតេក្រាលអាំងតេក្រាលនិង FET ត្រូវបានគេនិយាយថាត្រូវបានប្រតិបត្ដិការនៅក្នុងរបៀបលីនេអ៊ែរឬរបៀប ohmic ។ ^[5]^[6]

ប្រសិនបើវ៉ុលទៅប្រភពត្រូវបានបង្កើនវាបង្កើតការផ្លាស់ប្តូរមិនស្មើគ្នាយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងរូបរាងរបស់ឆានែលដោយសារតែវាមានសក្តានុពលតង់ស្យុងពីប្រភពទៅបង្ហូរ។ រូបរាងនៃតំបន់បញ្ច្រាសក្លាយទៅជា "ចង្អុលបង្ហាញ" នៅជិតចុងបញ្ចប់នៃឆានែល។ ប្រសិនបើវ៉ុលទៅ - ប្រភពត្រូវបានកើនឡើងបន្ថែមចំណុចចង្អុលបង្ហាញរបស់ឆានែលចាប់ផ្តើមផ្លាស់ទីទៅឆ្ងាយពីច្រកទៅប្រភព។ FET ត្រូវបានគេនិយាយថាស្ថិតនៅក្នុង របៀបតិត្ថិភាព ។ ^[7] ថ្វីបើពួកអ្នកនិពន្ធមួយចំនួនបានចាត់ទុកវាជា របៀបសកម្ម ក៏ដោយសម្រាប់ភាពស្រដៀងគ្នាកាន់តែល្អជាមួយតំបន់ប្រតិបត្តិការត្រង់ស៊ីស្ទ័រ bipolar ។ ^[8]^[9]របៀបតិត្ថិភាពឬតំបន់រវាងអូមិចនិងតិត្ថិភាពត្រូវបានប្រើនៅពេលត្រូវការចាំបាច់។ ជួនកាលតំបន់ត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាផ្នែកមួយនៃតំបន់អូមីញីឬលីនេអ៊ែរទោះបីជាចរន្តអគ្គិសនីមិនមានទិសលីនេអ៊ែរជាមួយនឹងវ៉ុលបង្ហូរក៏ដោយ។

ទោះបីឆានែលដែលបង្កើតឡើងដោយវ៉ុលទៅប្រភពមិនភ្ជាប់ប្រភពដើម្បីបង្ហូរក្នុងរបៀបតិត្ថិភាពក៏ដោយក៏ ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន មិនត្រូវបានរារាំងពីការហូរទេ។ ពិចារណាជាថ្មីម្តងទៀតឧបករណ៍ n-channel វិធីបង្កើនគុណភាពមួយ តំបន់ depletion មាននៅក្នុងរាងកាយប្រភេទ p, ជុំវិញឆានែលនាំនិងតំបន់បង្ហូរនិងប្រភព។ អេឡិចត្រុងដែលមានឆានែលគឺមានសេរីភាពក្នុងការផ្លាស់ទីចេញពីឆានែលតាមរយៈតំបន់កំទេចប្រសិនបើទាញចូលទៅបង្ហូរដោយវ៉ុលទៅប្រភព។ តំបន់លុបបំបាត់គឺមិនមានផ្ទុកនៃនាវានិងមានភាពធន់ទ្រាំស្រដៀងនឹង ស៊ីលីសុន។ ការកើនឡើងនៃវ៉ុលទៅប្រភពមួយនឹងបង្កើនចម្ងាយពីបង្ហូរទៅចំណុចបិទចង្អុលធ្វើអោយបង្កើនភាពធន់នៃតំបន់ការថយចុះសមាមាត្រទៅនឹងវ៉ុលទៅប្រភពដែលបានអនុវត្ត។ ការផ្លាស់ប្តូរសមាមាត្រនេះបណ្តាលអោយចរន្តបង្ហូរទៅជាប្រភពនៅតែមានស្ថេរភាពឯករាជ្យនៃការផ្លាស់ប្តូរវ៉ុលទៅប្រភពដើមមិនខុសពីឥរិយាបថរបស់វានៅក្នុងរបៀបលីនេអ៊ែរនៃដំណើរការ។ ដូច្នេះនៅក្នុងរបៀបតិត្ថិភាព FET ធ្វើសកម្មភាពជា ប្រភពថេរបច្ចុប្បន្ន ជាជាងជាតង់ស៊ីតេហើយអាចត្រូវបានប្រើយ៉ាងមានប្រសិទ្ធិភាពដូចជា amplifier តង់ស្យុង។ ក្នុងករណីនេះវ៉ុលទៅប្រភពស្វយ័តកំណត់កម្រិតនៃចរន្តថេរតាមរយៈឆានែល។

សមាសភាព

FETs អាចត្រូវបានសាងសង់ពីឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកជាច្រើនដោយ ស៊ីលីនអ៊ីន គឺជាវត្ថុទូទៅបំផុត។ FETs ភាគច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រើ បច្ចេកទេសកែច្នៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចភាគច្រើន ដោយប្រើ ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកគ្រីស្តាល់តែមួយ wafer ជាតំបន់សកម្មឬឆានែល។

ក្នុងចំណោមសមា្ភារៈជាច្រើនទៀតដែលមិនប្រក្រតីរាងកាយមាន ស៊ីលីកូន amorphous , ស៊ីលី polycrystalline ឬគ្រឿងអេឡិចត្រូ amorphous ផ្សេងទៀតនៅក្នុង ត្រង់ស៊ីស្ទ័រខ្សែភាពយន្តស្តើង ឬសរីរាង្គត្រង់ស៊ីស្ទ័រវាលផល (OFETs) ដែលមានមូលដ្ឋានលើ គ្រឿងអេឡិចត្រូសរីរាង្គ ; ជាញឹកញាប់នៃអ៊ីសូឡង់ OFET និងច្រកទ្វារអេឡិចត្រូតត្រូវបានធ្វើឡើងពីសរីរាង្គសំភារៈផងដែរ។ FETs ទាំងនេះត្រូវបានផលិតដោយប្រើប្រាស់វត្ថុធាតុផ្សេងៗជាច្រើនដូចជាស៊ីលីខន carbide (SiC), gallium arsenide (GaAs), gallium nitride (GaN) និង indium gallium arsenide (InGaAs) ។

នៅខែមិថុនាឆ្នាំ 2011 IBM បានប្រកាសថាខ្លួនបានប្រើប្រាស់ FETs ដោយប្រើ graphene ដោយជោគជ័យ នៅក្នុង សៀគ្វីរួមមួយ ។ ^[10]^[11] ប្រូតេអ៊ីនទាំងនេះមានសមត្ថភាពប្រេកង់កាត់បន្ថយ 2,23 GHz ដែលខ្ពស់ជាង FETs ស៊ីលីនីងស្តង់ដារ។^[12]

ប្រភេទ

ប្រភេទខ្សោយ FETs ដែលមានកម្លាំងខ្សោយ: JFET, MOSFET ពហុ silicon, MOSFET ទ្វាច្រកទ្វារ MOSFET លោហៈ, MESFET ។

ការថយចុះ

អេឡិចត្រុ

រន្ធ

លោហៈ

អ៊ីសូឡង់

ខាងលើ: ប្រភព, បាត: បង្ហូរ, ឆ្វេង: ច្រកទ្វារ, ស្តាំ: ភាគច្រើន។ មិនត្រូវបានបង្ហាញវ៉ាក់សាំងដែលនាំឱ្យបង្កើតឆានែលទេ។

ឆានែលរបស់ FET មួយត្រូវបាន doped ដើម្បីផលិតទាំង ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក ប្រភេទ n ឬឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកប្រភេទភី។ បង្ហូរនិងប្រភពអាចត្រូវបាន doped នៃប្រភេទផ្ទុយទៅនឹងឆានែលក្នុងករណីនៃរបៀបបង្កើន FETs ឬ doped នៃប្រភេទស្រដៀងគ្នាទៅនឹងឆានែលដូចនៅក្នុងរបៀបនៃការធ្លាក់ចុះ FETs ។ transistor ផលប៉ះពាល់វាលត្រូវបានសម្គាល់ផងដែរដោយវិធីសាស្រ្តនៃការអ៊ីសូឡង់រវាងឆានែលនិងច្រកទ្វារនេះ។ ប្រភេទនៃ FETs រួមមាន:

នេះ JFET (ប្រសព្វត្រង់ស៊ីស្ទ័រវាលផល) ប្រើបញ្ច្រាសលំអៀងប្រសព្វទំ-n ដើម្បីបំបែកទ្វារពីរាងកាយ។
នេះ MOSFET (ដែកអុកស៊ីដ-ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកត្រង់ស៊ីស្ទ័រវាលផល) បានប្រើប្រាស់ជា អ៊ីសូឡង់ (ជាធម្មតា SIO ₂ ) រវាងទ្វារនិងរាងកាយ។
ប្រដាប់បន្តផ្ទាល់ លោហៈ nitride-oxide-semiconductor លោហៈ MNOS ប្រើ អ៊ីសូឡង់ ស្រាលនីត្រូទីអុកស៊ីដ រវាងទ្វារនិងរាងកាយ។
DGMOSFET ( dual-gate MOSFET ), FET ជាមួយច្រកទ្វារអ៊ីសូឡង់ពីរ។
នេះ DEPFET គឺ FET បានបង្កើតឡើងនៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោមថយចុះយ៉ាងពេញលេញនិងទង្វើរជាមួយឧបករ, អំព្លីនិងថ្នាំងការចងចាំនៅពេលដូចគ្នានេះ។ វាអាចត្រូវបានប្រើជាឧបករណ៏រូបភាព (ហ្វូតុង) ។
នេះ FREDFET (យ៉ាងលឿនបញ្ច្រាសឬការងើបឡើងវិញយ៉ាងឆាប់រហ័ស diode epitaxial FET) ជា FET ឯកទេសបង្កើតឡើងដើម្បីផ្តល់នូវការងើបឡើងវិញយ៉ាងលឿន (បើកចេញ) នៃ diode រាងកាយ។
នេះ HIGFET (heterostructure ទ្វាររួចផុតវាលត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែន) ឥឡូវត្រូវបានប្រើជាចម្បងនៅក្នុងការស្រាវជ្រាវ។ ^[13]
MODFET (transistor ដែលមានឥទ្ធិពល - doped transistor) គឺ transistor អេឡិចត្រូនិអេឡិចត្រូនិខ្ពស់ ដោយប្រើ អណ្តូងជីន រចនាសម្ព័ន្ធ ដែលបានបង្កើតឡើងដោយ doping ចំណាត់ថ្នាក់នៃតំបន់សកម្ម។
TFET ( Transistor ប្រសិទ្ធិភាពវាលរូងភ្នំ ) ត្រូវបានផ្អែកលើការ រូង ភ្នាល់ ទៅក្រុមតន្រ្តី។ ^[14]
IGBT ( transistor bipolar-insulated-gate ) គឺជាឧបករណ៍សម្រាប់ការគ្រប់គ្រងថាមពល។ វាមានរចនាសម្ព័ន្ធស្រដៀងទៅនឹង MOSFET coupled ជាមួយឆានែលដឹកនាំដូច bipolar ដូច។ ទាំងនេះត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅសម្រាប់វ៉ុលវ៉ុលទៅប្រភពប្រភពនៃប្រតិបត្តិការ។ ថាមពល MOSFETs នៅតែជាជម្រើសនៃការបង្ហូរទៅប្រភពដែលមានពី 1 ទៅ 200 V.
នេះ HEMT ( ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ-អេឡិចត្រុ-ការចល័តខ្ពស់ ) ឬហៅម្យ៉ាងទៀតថា HFET (FET heterostructure) អាចត្រូវបានធ្វើឡើងដោយប្រើ bandgap វិស្វកម្មនៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក ternary ដូចជា AlGaAs ។ សម្ភារៈបរិយាកាសដែលមានទទឹងរុំព័ទ្ធយ៉ាងពេញលេញបានបង្កើតភាពឯកោរវាងច្រកទ្វារនិងរាងកាយ។
នេះ ISFET (អ៊ីយ៉ុងអក្សរតូចធំត្រង់ស៊ីស្ទ័រវាលផល) អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីវាស់កំហាប់អ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយមួយ; នៅពេលដែលកំហាប់អ៊ីយ៉ុង (ដូចជា H ⁺ , electrophoresal pH ) ផ្លាស់ប្តូរ, ចរន្តឆ្លងកាត់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅតាមនោះ។
នេះ BioFET (រសើបវាលត្រង់ស៊ីស្ទ័រជីវសាស្រ្តមានប្រសិទ្ធិភាព) គឺជាថ្នាក់នៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា / biosensors ផ្អែកលើ ISFETបច្ចេកវិទ្យាដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ដើម្បីរកឃើញម៉ូលេគុលបានចោទប្រកាន់; នៅពេលម៉ូលេគុលដែលមានបន្ទុកមានវត្តមានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងវាលអគ្គីសនីនៅលើផ្ទៃ BioFET នាំឱ្យមានការប្រែប្រួលនៃចរន្តឆ្លងកាត់ត្រង់ស៊ីស្ទ្រី។ ទាំងនេះរួមមាន EnFETs , ImmunoFETs , GenFETs , DNAFETs , CPFETs , BeetleFETs និង FETs ដោយផ្អែកលើការភ្ជាប់អ៊ីយ៉ុង / ប្រូតេអ៊ីន។ ^[15]
នេះ MESFET (ដែកឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកវាលផលត្រង់ស៊ីស្ទ័រ) ជំនួសការ ប្រសព្វទំ-n នៃ JFET ជាមួយមួយ របាំង Schottky ; និងត្រូវបានប្រើនៅក្នុង GaAs និង សមារៈ semiconductor III -Vផ្សេងទៀត។
នេះ NOMFET ជាបំនែកណាណូការចងចាំសរីរាង្គត្រង់ស៊ីស្ទ័រវាលផល។ ^[16]
នេះ GNRFET (graphene nanoribbon ត្រង់ស៊ីស្ទ័រវាលផល) ប្រើ nanoribbon graphene សម្រាប់ឆានែលរបស់ខ្លួន។ ^[17]
នេះ VeSFET (បញ្ឈរ-រន្ធត្រង់ស៊ីស្ទ័រវាលផល) គឺជា FET junctionless រាងការ៉េតូចចង្អៀតមួយជាមួយរន្ធតភ្ជាប់ប្រភពនិងបង្ហូរនៅជ្រុងផ្ទុយគ្នា។ ច្រកទ្វារពីរកាន់កាប់ជ្រុងផ្សេងទៀតនិងគ្រប់គ្រងចរន្តឆ្លងកាត់រន្ធ។ ^[18]
CNTFET ( ត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានប្រសិទ្ធិភាពពីកាបូនណាណូតូប ) ។
OFET ( សរីរាង្គសរីរាង្គមានប្រសិទ្ធិភាព ) ប្រើ semiconductor សរីរាង្គនៅក្នុងឆានែលរបស់ខ្លួន។
DNAFET ( DNA transistor field-effect ) គឺជា FET ឯកទេសដែលដើរតួជាអ្នក វិភាគជីវសាស្រ្ត ដោយប្រើច្រកទ្វារធ្វើពីម៉ូលេគុល DNA តែមួយខ្សែដើម្បីរកមើល DNA ដែលដូចគ្នា។
QFET នេះ ( វាលត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែន Quantum ) ត្រូវចំណាយពេលអត្ថប្រយោជន៍នៃការជីករូងក្នុងដីកង់ទិចដើម្បីបង្កើនល្បឿននៃការប្រតិបត្ដិការយ៉ាងខ្លាំងត្រង់ស៊ីស្ទ័រដោយកាត់បន្ថយតំបន់នេះត្រង់ស៊ីស្ទ័រប្រពៃណីនៃចរន្តអេឡិចត្រុង។
SB-FET (ត្រង់ស៊ីស្ទីផលជញ្ជូនខ្សែបន្ទាត់ Schottky-barrier) គឺជាត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានប្រភពមេដែកជាមួយនឹងប្រភពអេឡិចត្រូនិចនិងអេឡិចត្រូនិចដែលអាចបង្កើត ឧបសគ្គ Schottky នៅច្រកប្រភពនិងបណ្តាញបង្ហូរទឹក។ ^[19]^[20]

គុណសម្បត្តិ

អត្ថប្រយោជន៍មួយនៃ FET គឺច្រកទ្វារខ្ពស់របស់វាទៅនឹងធន់ទ្រាំបច្ចុប្បន្ននៅលើលំដាប់ 100 មេហ្កាវ៉េមឬលើសនេះដូច្នេះវាផ្តល់នូវភាពឯកោខ្ពស់រវាងការគ្រប់គ្រងនិងលំហូរ។ ដោយសារតែសម្លេងរំខាននាពេលបច្ចុប្បន្ននឹងកើនឡើងជាមួយនឹងពេលរាង ^[21] FET ផលិតសំលេងរំខានតិចជាង transistor bipolar junction transistor (BJT) ហើយត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងអេឡិចត្រូនិកសំលេងរំខានដូចជា សម្លេងនិងសម្លេងរំខានទាប សម្រាប់ VHF និងផ្កាយរណប។ វាទាក់ទងទៅនឹងវិទ្យុសកម្ម។ វាបង្ហាញថាគ្មានវ៉ុលអុហ្វសិតនៅសូន្យបង្ហូរទេហើយហេតុនេះវាបង្កើតបានជាសញ្ញាដ៏ល្អ។ ជាធម្មតាវាមានស្ថេរភាពកំដៅជាង BJT ។ ^[4]ដោយសារតែវាត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយបន្ទុកច្រកទ្វារនៅពេលដែលច្រកទ្វារត្រូវបានបិទឬបើកនោះមិនមានការគូរអំណាចបន្ថែមទៀតទេដូចដែលវានឹងមានជាមួយ ប្រដាប់ប្តូរប្រសព្វ bipolar ឬជាមួយនឹង relays ដែលមិនបិទ នៅក្នុងរដ្ឋមួយចំនួន។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរថាមពលទាបខ្លាំងណាស់ដែលនៅទីបំផុតអនុញ្ញាតឱ្យមានខ្នាតតូចបំផុតនៃសៀគ្វីពីព្រោះតំរូវការនៃការបំភាយកំដៅត្រូវបានកាត់បន្ថយបើប្រៀបធៀបទៅនឹងប្រភេទផ្សេងៗនៃឧបករណ៍ប្តូរ។

គុណវិបត្តិ

វាមានផលិតផលដែល ទទួលបាននូវល្បឿនលឿន បើប្រៀបធៀបទៅនឹង BJT ។ MOSFET មានគុណវិបត្តិនៃការងាយនឹងមានបន្ទុកថាមពលខ្លាំងពេកដូច្នេះតម្រូវឱ្យមានការគ្រប់គ្រងពិសេសកំឡុងពេលដំឡើង។ ^[22] ស្រទាប់ការពារដែលមានភាពផុយស្រួយនៃ MOSFET រវាងច្រកទ្វារនិងឆានែលធ្វើឱ្យវាងាយនឹង ឆក់អគ្គីសនី ឬផ្លាស់ប្តូរវ៉ុលវ៉ុលក្នុងកំឡុងពេលដោះស្រាយ។ នេះមិនមែនជាបញ្ហាទេនៅពេលដែលឧបករណ៍ត្រូវបានដំឡើងនៅក្នុងសៀគ្វីដែលត្រូវបានរចនាត្រឹមត្រូវ។

FETs ជារឿយៗមានភាពធន់ទ្រាំខ្លាំងនិងមានភាពធន់ទ្រាំខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយភាពធន់ទ្រាំកម្រិតមធ្យមគឺមានសារៈសំខាន់ហើយដូច្នេះ FETs អាចកំទេចបរិមាណថាមពលដ៏ច្រើននៅពេលផ្លាស់ប្តូរ។ ដូច្នេះប្រសិទ្ធភាពអាចធ្វើឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងឆាប់រហ័សប៉ុន្តែវាអាចបណ្តាលឱ្យចរន្តអវយវៈដែលអាចរំជើបរំជួលដល់ចំណាំងផ្លាតដែលគ្មានខ្សែនិងបង្កើតឱ្យមានកម្លាំងខ្លាំងដែលអាចបត់បែនទៅនឹងច្រកទ្វារនិងបង្កឱ្យមានការប្ដូរដោយអចេតនា។ ដូច្នេះសៀគ្វី FET អាចត្រូវការប្លង់យ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្នហើយអាចពាក់ព័ន្ធនឹងការផ្លាស់ប្តូររវាងល្បឿនប្តូរនិងការបំផ្លិចបំផ្លាញថាមពល។ វាក៏មានការកាត់បន្ថយរវាងការតម្លើងតង់ស្យុងនិងភាពធន់ទ្រាំទៅទៀតដូច្នេះ FETs ខ្ពស់តង់ស្យុងមានភាពធន់ទ្រាំខ្លាំងលើការទប់ទល់និងការខាតបង់។

របៀបបរាជ័យ [ កែប្រែ ]

FETs មានសន្ទុះខ្លាំងដែលទាក់ទង, ពិសេសនៅពេលប្រតិបត្តិការនៅក្នុងសីតុណ្ហាភាពនិងដែនកំណត់អគ្គិសនីដែលបានកំណត់ដោយក្រុមហ៊ុនផលិត (ត្រឹមត្រូវ derating ) ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិច FET ទំនើប ៗ ជារឿយៗអាចបញ្ចូល ឌីអេចឌី រាងកាយ ជាផ្នែកនៃមុខងារទូទៅ។ ប្រសិនបើលក្ខណៈនៃ diode របស់រាងកាយមិនត្រូវបានយកមកពិចារណា FET អាចមានអាកប្បកិរិយានៃ diode រាងកាយយឺតដែល transistor parasitic នឹងបើកនិងអនុញ្ញាតឱ្យមានចរន្តខ្ពស់ចេញពីបង្ហូរទៅជាប្រភពនៅពេលដែល FET បិទ។ ^[23]

ប្រើប្រាស់

FET ដែលត្រូវបានប្រើជាទូទៅបំផុតគឺ MOSFET ។ នេះ CMOS ដែល បច្ចេកវិទ្យាដំណើរ (ការបន្ថែមឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកកត់សុីហៈ) គឺជាមូលដ្ឋានសម្រាប់សម័យទំនើប ឌីជីថល សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា ។ នេះ បច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ ប្រើការរៀបចំកន្លែងដែល (ជាធម្មតា "ការបង្កើនរបៀប") MOSFET MOSFET ទំឆានែលនិង n-ឆានែលត្រូវបានតភ្ជាប់នៅក្នុងស៊េរីដូចថាពេលដែលមួយគឺនៅលើផ្សេងទៀតត្រូវបានបិទមួយ។

នៅក្នុង FETs អេឡិចត្រុងអាចហូរចូលទៅក្នុងទិសណាមួយតាមរយៈឆានែលនៅពេលដំណើរការនៅក្នុងរបៀបលីនេអ៊ែរ។ អនុសញ្ញាការដាក់ឈ្មោះនៃស្ថានីយបង្ហូរនិងស្ថានីយប្រភពគឺមានលក្ខណៈខុសគ្នាដោយសារតែឧបករណ៍ជាធម្មតា (ប៉ុន្តែមិនតែងតែ) បានបង្កើតឡើងដោយស៊ីមេទ្រីពីប្រភពដើម្បីបង្ហូរ។ នេះធ្វើឱ្យ FETs សមរម្យសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរសញ្ញាអាណាឡូករវាងផ្លូវ ( multiplexing ) ។ ជាមួយនឹងគំនិតនេះ, មួយអាចសាងសង់ ក្រុមប្រឹក្សាភិបាលលាយ រដ្ឋ មួយ , ឧទាហរណ៍។

ការប្រើជាទូទៅនៃ FET គឺដូចជា amplifier មួយ។ ឧទាហរណ៍ដោយសារតែភាពធន់ទ្រាំនឹងធាតុបញ្ចូលធំនិងធន់ទ្រាំនឹងទិន្នផលទាបរបស់វាវាមានប្រសិទ្ធភាពជា ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ សតិបញ្ជាក្នុង ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ ទូទៅ ( បង្ហូរ តាមប្រភព) ។

IGBTs ត្រូវបានប្រើក្នុងការប្តូរឧបករណ៏បញ្ឆេះម៉ាស៊ីននៅក្នុងម៉ាស៊ីនដែលជាកន្លែងការផ្លាស់ប្តូរល្បឿនលឿននិងការទប់ស្កាត់វ៉ុលមានសារៈសំខាន់។

transistor ប្រភព -gated

ត្រង់ស៊ីស្ទ័រប្រភពមានកាន់តែរឹងមាំទៅនឹងបញ្ហាផលិតកម្មនិងបរិស្ថាននៅក្នុងអេឡិចត្រូនិចធំ ៗ ដូចជាអេក្រង់បង្ហាញប៉ុន្តែមានប្រតិបត្តិការយឺតជាង FETs ។