MOSFET (میٹل-آکسائڈ-سیمک کنڈکٹر فیلڈ-اثر ٹرانزسٹر)
یہ ایک موصل-گیٹ فیلڈ-اثر ٹرانزسٹر ہے۔ اس کی اہم خصوصیت دھاتی دروازے اور چینل کے درمیان سلکان ڈائی آکسائیڈ کی موصلیت کی تہہ کی موجودگی ہے، جس کے نتیجے میں بہت زیادہ ان پٹ مزاحمت (10¹⁵ Ω تک) ہوتی ہے۔ یہ N-چینل اور P-چینل ورژن میں بھی آتا ہے۔ عام طور پر، سبسٹریٹ (بیس پلیٹ) اور سورس (S) ایک ساتھ جڑے ہوئے ہیں۔ کنڈکشن موڈ کی بنیاد پر، MOSFETs کو مزید اضافہ{9}}موڈ اور ڈیپلیشن-موڈ کے طور پر درجہ بندی کیا گیا ہے۔ VGS-موڈ MOSFETs آف حالت میں ہوتے ہیں جب VGS=0. جب درست VGS لاگو ہوتا ہے، تو اکثریتی کیریئر گیٹ کی طرف متوجہ ہوتے ہیں، اس طرح اس خطے میں کیریئرز کو "بڑھا" کر ایک کنڈکٹیو چینل بناتا ہے۔ ڈیپلیشن-موڈ MOSFETs، دوسری طرف، ایک چینل بناتے ہیں جب VGS=0. جب صحیح VGS لاگو ہوتا ہے، تو اکثریتی کیریئرز چینل سے باہر ہو جاتے ہیں، اس طرح کیریئرز کو "ختم" کرتے ہیں اور ٹرانزسٹر کو آف کر دیتے ہیں۔
مثال کے طور پر N-چینل ٹرانزسٹر کو لے کر، یہ P-قسم کے سلکان سبسٹریٹ پر دو انتہائی ڈوپڈ سورس ڈفیوژن ریجنز (N+) اور ڈرین ڈفیوژن ریجنز (N+) پر مشتمل ہے، جس میں سورس (S) اور ڈرین (D) بالترتیب باہر نکلتے ہیں۔ ماخذ اور سبسٹریٹ اندرونی طور پر جڑے ہوئے ہیں اور ہمیشہ ایک ہی صلاحیت کو برقرار رکھتے ہیں۔ جب ڈرین کو مثبت پاور سپلائی اور منبع کو منفی پاور سپلائی سے منسلک کیا جاتا ہے، اور VGS=0، چینل کرنٹ (یعنی ڈرین کرنٹ) ID=0. جیسے جیسے VGS بتدریج بڑھتا ہے، مثبت گیٹ وولٹیج کی طرف متوجہ ہوتا ہے، منفی چارج شدہ اقلیتی کیریئر دو پھیلاؤ والے خطے کے درمیان آمادہ ہوتے ہیں، Ndrain کی شکل کے درمیان۔ ذریعہ جب VGS وولٹیج VTN (عام طور پر +2V کے ارد گرد) پر ٹرانزسٹر کی باری-سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو N-چینل ٹرانزسٹر چلنا شروع کر دیتا ہے، جس سے ڈرین کرنٹ ID تیار ہوتا ہے۔
VMOS فیلڈ-اثر ٹرانزسٹر
VMOS فیلڈ-اثر ٹرانزسٹر (VMOSFET)، جسے V-گرو MOSFET یا پاور MOSFET بھی کہا جاتا ہے، ایک اعلی-کارکردگی، ہائی-پاور سوئچنگ ڈیوائس ہے جسے MOSFET کے بعد تیار کیا گیا ہے۔ یہ نہ صرف MOSFETs کی اعلی ان پٹ رکاوٹ (10⁸ W سے زیادہ یا اس کے برابر) اور کم ڈرائیو کرنٹ (تقریباً 0.1 μA) کو وراثت میں رکھتا ہے، بلکہ اس میں بہترین خصوصیات بھی ہیں جیسے کہ ہائی برداشت کرنے والا وولٹیج (1200 V تک)، بڑا آپریٹنگ کرنٹ (1.5 A ~ 100 W ~ 100 W) اچھا پاور کنڈکٹ ( 1.5 A ~ 100 V) لکیریٹی، اور تیز رفتار سوئچنگ. چونکہ یہ ویکیوم ٹیوبوں اور پاور ٹرانزسٹرز کے فوائد کو یکجا کرتا ہے، اس لیے یہ وسیع پیمانے پر وولٹیج ایمپلیفائرز (وولٹیج ایمپلیفیکیشن ہزاروں بار تک پہنچ سکتا ہے)، پاور ایمپلیفائر، سوئچنگ پاور سپلائیز اور انورٹرز میں استعمال ہوتا ہے۔
جیسا کہ مشہور ہے، روایتی MOSFETs میں، گیٹ، سورس، اور ڈرین چپ پر تقریباً ایک ہی افقی جہاز پر ہوتے ہیں، اور آپریٹنگ کرنٹ بنیادی طور پر افقی طور پر بہتا ہے۔ VMOS ٹرانزسٹر مختلف ہیں، دو اہم ساختی خصوصیات کے ساتھ: پہلا، دھاتی گیٹ V-گروو ڈھانچہ استعمال کرتا ہے۔ دوسرا، اس میں عمودی چالکتا ہے۔ چونکہ نالی چپ کے پچھلے حصے سے نکلتی ہے، اس لیے ID چپ کے ساتھ افقی طور پر نہیں بہتا ہے، بلکہ بھاری ڈوپ والے N⁺ خطے (ماخذ S) سے شروع ہوتا ہے، P-چینل سے ہوتے ہوئے ہلکے ڈوپڈ N⁻ ڈرفٹ والے علاقے میں بہتا ہے، اور آخر میں ڈرین D تک عمودی طور پر نیچے کی طرف جاتا ہے۔ بڑھے ہوئے کراس- سیکشنل ایریا کی وجہ سے، یہ ایک بڑا کرنٹ لے سکتا ہے۔ چونکہ گیٹ اور چپ کے درمیان سلکان ڈائی آکسائیڈ کی موصلیت کی تہہ ہے، اس لیے یہ اب بھی موصل گیٹ MOSFET قسم سے تعلق رکھتی ہے۔
