الترانسستور المجالى -4 – النوع معزول البوابة Insulated Gate FET

رابط ما قبله :  https://wp.me/paiFWG-p2

مقدمة 

فى النوع JFET من الترانسستور المجالى السابق شرحه والموضح تركيبه فى ش(4) البوابة تكون مع قناة التوصيل وصلة ثنائية (Junction)  والتى اشتق منها اسم نوعه وتكون فى وضع انحياز عكسى ، أى يوجد اتصال ما بين البوابة وقناة التوصيل ،

الترانسستور المجالى معزول البوابة 

  فى النوع معزول البوابة كما فى ش (1)  تم عزل البوابة عن القناة عزلا تاما ، فقطب البوابة شريحة معدنية جيدة التوصيل وبينها وبين القناة غلاله رقيقة جدا (10:20 μmm) من عازل كهربى (Dielectric) من أكسيد السليكون (الزجاج) ، معدن البوابة والعازل الكهربى والقناة الموصلة تشكل مجتمعة تركيب المكثف ، بهذا الشكل من التكوين أصبحت مقاومة الدخل (المقاومة بين البوابة والقناة ) بمئات من الميجاأوم أى مالانهاية مما يرفع كفاءته كعنصر إلكترونى وإن كان ذلك على حساب التضرر من الشحنات الكهرومغناطيسية التى لاتجد طريقا للتفريغ وقد تصل إلى حد اهلاك الترانسستور ، من العزل باكسيد السليكون وقطب البوابة المعدنى اشتق اسم هذا النوع من الترانسستور المجالى (FET)  وأطلق عليه (Metal Oxcid Semiconductor Field Effict Transistor) واختصارا  MOSFET ومنه نوعان :-

• 1- نوع المنطقة الخالية [ منزوعة حاملات التيار   – (Depletion Region) ]

وهو فى تركيبه كما فى ش (1)  للنوع N  قطبان من النوع N  عاليا التركيز يمثلان (D-S)  مذابان بطريقة الانتشار أو غيرها فى شريحة (جسم  Substrate ) من النوع  P-Type)) وبين  القطبين D، S شريحة من نوع N خفيفة التركيز   تمثل قناة التوصيل بين القطبين ، أما عن التشغيل فإنه يماثل فى أدائه   النوع  JFET من حيث أن قناة التوصيل   يتم التحكم فى توصيلها بتفريغها من حاملات التيار جزئيا  طبقا لجهد البوابة ، وفى حالة جهد البوابة صفر فولت تكن قناة التوصيل فى أقصى اتساع لها ويمكن اعتباره كسوتش NC (وضعه الطبيعى موصل ) ، ففى النوعN (قناة التوصيل N-Type) وجهد البوابة صفر فولت تكن قناة التوصيل فى اقل قيمة لمقاومتها ويمر التيار من المنبع S للمصرف D وبوجود جهد سالب على قطب البوابة تتكون منطقة ايونية موجبة أى خالية من حاملات التيار السالبة فتزداد مقاومة القناة وينخفض التيار I_d ، وفى النوع (P) تكن البوابة فى جهد موجب ، ويتماثل منحنى الخواص للنوع MOSFET مع النوع JFET فعند قيمة سالبة لجهد البوابة لدينا أيضا ثلاث مناطق للتشغيل مع جهد V_ds صغير تكون العلاقة بين التيار فى القناة والجهد على طرفيها V_ds علاقة خطية ، ومع ارتفاع الجهد يصل التيار إلى التشبع ويتوقف عن الارتفاع ومع الجهد العالى يحدث الانكسار لل MOSFET وتحدث طفرة فى ارتفاع التيار .

رمز ال MOSFET   Depletion فى ش (2) ، لاحظ اتصال الخط بين D , S والذى يعنى أن العنصر فى وجود لا جهد على البوابة يكون فى حالة توصيل (NC) وهو يختلف عن النوع الثانى من MOSFET (نعرضع فى القادم) وستجد هذا الخط متقطعا بما يعنى أنه فى حالة قطع (NO) فى حال لا جهد على البوابة ، أما السهم على الطرف المقصور مع S فهو فى اتجاة الامامى للوصلة بين جسم (Substrate) والقناة ويكون معكوسا فى النوع P

2- النوع الثانى من الترانسستور المجالى معزول البوابة (المحاضرة القادمة https://wp.me/paiFWG-pn)