Array ( [0] => 15494996 [id] => 15494996 [1] => cswiki [site] => cswiki [2] => MOSFET [uri] => MOSFET [3] => D2PAK.JPG [img] => D2PAK.JPG [4] => [day_avg] => [5] => [day_diff] => [6] => [day_last] => [7] => [day_prev_last] => [8] => [oai] => [9] => [is_good] => [10] => [object_type] => [11] => 1 [has_content] => 1 [12] => [oai_cs_optimisticky] => ) Array ( [0] => [[Soubor:Scheme of metal oxide semiconductor field-effect transistor.svg|náhled|Schematický řez MOSFETem]] [1] => '''MOSFET''' je nejrozšířenější druh [[tranzistor]]ů [[Unipolární tranzistor|řízených elektrickým polem]], u nichž je vodivost kanálu mezi [[elektroda]]mi S a D řízena [[Elektrické napětí|napětím]] mezi elektrodou G, která je tvořena kovem (nebo polykrystalickým křemíkem) odizolovaným od zbytku struktury tenkou vrstvičkou oxidu křemičitého. [2] => [3] => Zkratka vyjadřuje: [4] => [5] => * '''M''' (Metal) – řídicí elektroda je tvořena kovem ([[hliník]]em) [6] => * '''O''' (Oxide) – řídicí elektroda je izolována tenkou vrstvičkou [[Oxid křemičitý|oxidu křemičitého]] [7] => * '''S''' (Semiconductor) – oxid je vytvořen na [[polovodič]]ové destičce [8] => * '''FET''' (Field effect transistor) – výsledkem je [[Unipolární tranzistor|tranzistor řízený elektrickým polem]] [9] => [10] => '''MOSFET''' ('''M'''etal '''O'''xide '''S'''emiconductor '''F'''ield '''E'''ffect '''T'''ransistor) je [[Unipolární tranzistor|polem řízený tranzistor]], u kterého je vodivost kanálu mezi [[elektroda]]mi Source a Drain ovládána [[elektrické pole|elektrickým polem]] vytvářeným ve struktuře kov(M)–oxid(O)–polovodič(S) [[elektrické napětí|napětím]] přiloženým mezi hradlo (Gate) a Source. Hradlo je odděleno od polovodiče vrstvou oxidu křemíku – odtud oxid v názvu tohoto typu tranzistoru. [11] => [12] => == Použití == [13] => Tranzistory MOSFET jsou základním aktivním prvkem většiny současné elektroniky, ve většině oblastí vytlačily klasické [[bipolární tranzistor]]y. Používají se nejen v signálových digitálních a analogových obvodech, ale také ve výkonové elektronice, kde bylo jejich využití donedávna omezeno křemíkovou technologií na napětí do zhruba 600 V. V současnosti se již podařilo vyrobit tranzistory MOSFET i na bázi SiC (silikon-karbid) a GaAs (galium arsenid), což umožnilo rozšířit aplikační oblast do vyšších napětí a frekvencí. [14] => [15] => == Technologie výroby == [16] => Přestože unipolární tranzistory byly [[Julius Edgar Lilienfeld|vynalezeny]] jako první z tranzistorů ve 20. letech 20. století, dlouho neexistoval postup jejich efektivní výroby. Tímto postupem se stala [[fotolitografie]] umožňující vytvářet na jedné destičce vyříznuté z monokrystalu křemíku postupně vrstvy oxidů, nitridů, které slouží jako masky, leptat obrazy struktur, ukládat hliník a polykrystalický křemík a pomocí [[dotování]] základního materiálu vytvářet různé druhy [[polovodič]]ů a [[Polovodičový přechod|polovodičových přechodů]]. [17] => [18] => [[Oxid křemičitý]] (SiO2), který lze poměrně snadno vytvářet na povrchu [[křemík]]u, tvoří izolaci mezi hradlem (gate), která poskytuje tomuto typu tranzistorů významné vlastnosti, a podle které byly i tranzistory nazvány. Elektroda hradla může být tvořena [[hliník]]em. V technologii [[integrovaný obvod|integrovaných obvodů]] je dnes velmi rozšířeno použití dotovaného polykrystalického křemíku, protože umožňuje výrobu tranzistorů s větší hustotou integrace a menšími parazitními kapacitami. [19] => [20] => === Postup výroby === [21] => Vytváření tranzistorových struktur na destičce polovodiče zahrnuje desítky kroků, které lze rozdělit do několika fází, v nichž se pomocí masky vytvořené fotografickým postupem vytvářejí jednotlivé části struktury tranzistoru nebo celého integrovaného obvodu:{{Citace elektronické monografie | url = http://www.iaa.ncku.edu.tw/~aeromems/MEMSDesign/Ch2.pdf | titul = MOS fabrication process | datum přístupu = 2016-03-19 | url archivu = https://web.archive.org/web/20160910143210/http://www.iaa.ncku.edu.tw/~aeromems/MEMSDesign/Ch2.pdf | datum archivace = 2016-09-10 | nedostupné = ano }} [22] => [23] => * V první fázi se vymezí aktivní oblasti jednotlivých tranzistorů [24] => * Ve druhé fázi se vytvoří hradla tranzistorů ze silně dotovaného polykrystalického křemíku případně z hliníku [25] => * Ve třetí fázi se pomocí difúze provede dotování oblastí elektrod S a D polovodičem opačné vodivosti, než má základní materiál a obnaží se místa pro kontakty jednotlivých elektrod [26] => * Ve čtvrté fázi se čip pokryje vrstvičkou kovu (hliníku), v níž se leptáním vytvoří propojení jednotlivých prvků [27] => [28] => ==== Vymezení aktivní oblasti jednotlivých tranzistorů ==== [29] => V první fázi je základní destička polovodiče pokryta 1 [[mikrometr|μm]] silnou vrstvou oxidu křemičitého, která poslouží jako maska pro prostorové oddělení jednotlivých tranzistorů. Vytvoření aktivních oblastí pro tranzistory je realizováno odleptáním tohoto oxidu z příslušných oblastí. Pro tento účel je na oxid nanesena fotocitlivá vrstva, na níž jsou expozicí UV zářením vytvořeny oblasti, ze kterých bude oxid odleptán. Po odleptání je celá destička pokryta 0,1 [[mikrometr|μm]] tenkou vrstvou oxidu křemičitého sloužícího jako izolace hradel a potom je fotocitlivá vrstva odstraněna. [30] => [31] => Při výrobě integrovaných obvodů [[CMOS]] se postupem podobným třetí fází vytváří N-vany pro tranzistory P-MOS. Pokud má obvod obsahovat tranzistory s vestavěným kanálem, následuje fáze v níž se iontovou implantací vytváří vodivé kanály pro tyto tranzistory. [32] => [33] => ==== Vytvoření elektrod G a spojů tvořených polykrystalickým křemíkem ==== [34] => Na destičce jsou vytvořena hradla nanesením hliníku nebo silně [[Dotování|dotovaného]] polykrystalického křemíku. [35] => [36] => ==== Vytvoření oblastí elektrod S a D a spojů tvořených polykrystalickým křemíkem ==== [37] => Ve třetí fázi je pomocí [[Difuze|difúze]] provedeno [[dotování]] materiálu základní destičky do hloubky asi 1 [[mikrometr|μm]] polovodičem opačné vodivosti, která určuje typ tranzistoru (P-MOS nebo N-MOS). Poté je destička opět pokryta tlustou vrstvou oxidu, v níž jsou opět fotolitograficky vytvořeny další masky sloužící pro vytvoření kontaktů jednotlivých elektrod. [38] => [39] => ==== Vytvoření kovových struktur propojujících jednotlivé tranzistory ==== [40] => V poslední fázi se čip pokryje vrstvičkou hliníku, ve kterém jsou odleptáním fotolitograficky vytvořeny spoje propojující jednotlivé tranzistory. [41] => [42] => == Rozdělení == [43] => * '''Dle typu polovodiče hradla (gatu)''' [44] => ** [[PMOS]] – základní destička je vyrobena z křemíkového polovodiče typu N, nanáší se tedy obohacený křemík typu P [45] => ** [[NMOS]] – základní destička je vyrobena z křemíkového polovodiče typu P, nanáší se tedy obohacený křemík typu N [46] => [[CMOS]] – není druh tranzistoru, ale označení logických obvodů, které kombinují tranzistory NMOS a PMOS. Vždy je otevřený jen jeden z tranzistorů, druhým neprotéká téměř žádný proud. Toto řešení neexistuje v elektronkové verzi, jeho další výhodou je malý energetický úbytek. [47] => [48] => [[Soubor:MOSFET-Linear.svg|vpravo|náhled|120px|Tranzistor N-MOS s indukovaným kanálem v lineární oblasti.]] [49] => * '''Dle typu vodivého kanálu''' (následující popis platí pro tranzistor N-MOS, u P-MOS je prohozena funkce děr a elektronů a popis platí pro opačné polarity napětí): [50] => ** s indukovaným kanálem: Mezi difundovanými příkopy tvořícími source a drain není vytvořen vodivý kanál a proto při UGS=0 neprochází mezi elektrodami drain a source žádný proud. Kanál vznikne vyloučením děr z procesu mezi drain a source a přitažených volných elektronů ze základní destičky při přiložení kladného napětí na hradlo G. Pod G převládne počet elektronů nad dírami a vznikne nová vrstva, která se chová podobně jako vodivý kanál s vodivostí typu N - toto platí pouze při kladném napětí hradla UGS>0. [51] => ** s vestavěným kanálem: Do povrchu slabě dotované základní destičky z křemíku, která má vodivost P, jsou difúzí vhodné příměsi vytvořeny 2 rovnoběžné příkopy se silnou koncentrací příměsí(N+), které tvoří drain (D, analogický k tranzistorovému kolektoru) a source (S, analogický k tranzistorovému emitoru). Mezi nimi je tenčí méně dotovaná vrstva N tvořící kanál. Nad ním je izolantem oddělené hradlo (G, gate). Přiložíme-li na hradlo záporné napětí proti source UGS<0, odpor kanálu se zvětší a při zvětšování UDS stoupá proud ID mírněji než při 0 předpětí hradla - tranzistor pracuje v [[Režim ochuzení|režimu ochuzení]] (ochuzení kanálu o volné nosiče náboje).
Při závěrném předpětí UGSz vytlačí elektrické pole z kanálu všechny volné [[elektron]]y a proud ID klesne na nulu. Bude-li předpětí hradla proti source kladné, přitáhne naopak elektrické pole do prostoru kanálu volné elektrony (minoritní nosiče) ze základní destičky. Tím se zvětší vodivost kanálu a proud ID vzroste. Za této situace pracuje tranzistor v režimu obohacení.
Tento typ MOSFETů vyniká vyšším zesílením (větší strmost výstupní charakteristiky). [52] => [53] => {| class="wikitable" style="text-align:center;" [54] => |+ Vodivost různých provedení tranzistorů MOSFET [55] => ! rowspan="2" colspan="2" | typ kanálu [56] => ! colspan="3" | napětí gate-kanál [57] => |- [58] => | scope="column" colspan="1" style="text-align:center;" | U_{GS} > 0 [59] => | scope="column" colspan="1" style="text-align:center;" | U_{GS} = 0 [60] => | scope="column" colspan="1" style="text-align:center;" | U_{GS} < 0 [61] => |- [62] => | style="text-align:left;" | vodivý [63] => | n || vede || vede || nevede [64] => |- [65] => | style="text-align:left;" | indukovaný [66] => | n || vede || nevede ||nevede [67] => |- [68] => | style="text-align:left;" | vodivý [69] => | p || nevede || vede || vede [70] => |- [71] => | style="text-align:left;" | indukovaný [72] => | p || nevede ||nevede ||vede [73] => |- [74] => |} [75] => [76] => == Odkazy == [77] => [78] => === Reference === [79] => [80] => [81] => === Související články === [82] => * [[Unipolární tranzistor]] [83] => * [[JFET]] [84] => * [[Bipolární tranzistor]] [85] => * [[Tyristor]] [86] => * [[PN přechod]] [87] => * [[Dioda]] [88] => [89] => === Externí odkazy === [90] => * {{Commonscat}} [91] => [92] => {{Autoritní data}} [93] => [94] => [[Kategorie:Tranzistory]] [] => )
good wiki

MOSFET

Schematický řez MOSFETem MOSFET je nejrozšířenější druh tranzistorů řízených elektrickým polem, u nichž je vodivost kanálu mezi elektrodami S a D řízena napětím mezi elektrodou G, která je tvořena kovem (nebo polykrystalickým křemíkem) odizolovaným od zbytku struktury tenkou vrstvičkou oxidu křemičitého. Zkratka vyjadřuje: * M (Metal) - řídicí elektroda je tvořena kovem (hliníkem) * O (Oxide) - řídicí elektroda je izolována tenkou vrstvičkou oxidu křemičitého * S (Semiconductor) - oxid je vytvořen na polovodičové destičce * FET (Field effect transistor) - výsledkem je tranzistor řízený elektrickým polem MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) je polem řízený tranzistor, u kterého je vodivost kanálu mezi elektrodami Source a Drain ovládána elektrickým polem vytvářeným ve struktuře kov(M)-oxid(O)-polovodič(S) napětím přiloženým mezi hradlo (Gate) a Source.

More about us

About

Expert Team

Vivamus eget neque lacus. Pellentesque egauris ex.

Award winning agency

Lorem ipsum, dolor sit amet consectetur elitorceat .

10 Year Exp.

Pellen tesque eget, mauris lorem iupsum neque lacus.

You might be interested in

,'Unipolární tranzistor','mikrometr','CMOS','polovodič','Oxid křemičitý','dotování','elektroda','hliník','JFET','Tyristor','křemík','Difuze'

CMOS

Difuze

Difuze je fyzikální jev, který popisuje rozptyl částic či energie v prostředí.

Dotování

Dotování je finanční podpora poskytovaná jednotlivcům, společnostem nebo organizacím ze státního rozpočtu nebo jiného veřejného zdroje.

Elektroda

Hliník

JFET

Křemík

Křemík je chemický prvek s označením Si a atomovým číslem 14 v periodické tabulce.

Mikrometr

Mikrometr je přesný měřicí nástroj používaný pro měření délek a vzdáleností na malých rozměrech.

Polovodič

Tyristor