টপিক 5. ফিল্ড ট্রানজিস্টর

একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর হল একটি বৈদ্যুতিক রূপান্তরকারী যন্ত্র যেখানে চ্যানেলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় যা গেট এবং উত্সের মধ্যে ভোল্টেজ প্রয়োগের দ্বারা উত্পন্ন হয় এবং যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলনের শক্তিকে প্রসারিত করার জন্য ডিজাইন করা হয়।

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের শ্রেণীতে এমন ট্রানজিস্টর অন্তর্ভুক্ত রয়েছে যার অপারেটিং নীতি শুধুমাত্র একটি চিহ্নের (ইলেক্ট্রন বা গর্ত) চার্জ বাহক ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে। ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলিতে কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করা হয় চ্যানেলের পরিবাহিতা পরিবর্তন করে যার মাধ্যমে ট্রানজিস্টর কারেন্ট একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে প্রবাহিত হয়। ফলে ট্রানজিস্টরকে ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর বলা হয়।

একটি চ্যানেল তৈরির পদ্ধতি অনুসারে, ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলিকে একটি কন্ট্রোল পি-এন জংশনের আকারে একটি গেট দিয়ে এবং একটি উত্তাপক গেট (MDS বা MOS ট্রানজিস্টর) দিয়ে আলাদা করা হয়: একটি অন্তর্নির্মিত চ্যানেল এবং একটি প্ররোচিত চ্যানেল।

চ্যানেলের পরিবাহিতার উপর নির্ভর করে, ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলিকে ভাগ করা হয়: একটি পি-টাইপ এবং এন-টাইপ চ্যানেল সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর। পি-টাইপ চ্যানেলের গর্ত পরিবাহিতা আছে, এবং এন-টাইপ চ্যানেলে ইলেকট্রনিক পরিবাহিতা আছে।

5.1 নিয়ন্ত্রণ p- সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরn-পরিবর্তন

5.1.1 নকশা এবং অপারেশন নীতি

নিয়ন্ত্রণ সহ ক্ষেত্র প্রভাব ট্রানজিস্টর pn জংশনএকটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর, যার গেটটি একটি বিপরীত-পক্ষপাতযুক্ত p-n জংশন দ্বারা চ্যানেল থেকে বৈদ্যুতিকভাবে পৃথক করা হয়।

চিত্র 5.1 – নিয়ন্ত্রণ p-n জংশন (n-টাইপ চ্যানেল) সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের নকশা

চিত্র 5.2 – একটি p-n জংশন এবং একটি n-টাইপ চ্যানেল (a), একটি p-টাইপ চ্যানেল (b) সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের প্রতীক

একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর চ্যানেল হল একটি সেমিকন্ডাক্টরের একটি অঞ্চল যেখানে প্রধান চার্জ বাহকের কারেন্ট তার ক্রস সেকশন পরিবর্তন করে নিয়ন্ত্রিত হয়।

ইলেক্ট্রোড (টার্মিনাল) যার মাধ্যমে প্রধান চার্জ বাহক চ্যানেলে প্রবেশ করে তাকে উত্স বলা হয়। যে ইলেক্ট্রোডের মাধ্যমে প্রধান চার্জ বাহক চ্যানেলটি ছেড়ে যায় তাকে ড্রেন বলে। যে ইলেক্ট্রোডটি নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজের কারণে চ্যানেলের ক্রস-সেকশন নিয়ন্ত্রণ করতে কাজ করে তাকে একটি গেট বলা হয়।

একটি নিয়ম হিসাবে, সিলিকন ক্ষেত্র-প্রভাব ট্রানজিস্টর উত্পাদিত হয়। সিলিকন ব্যবহার করা হয় কারণ গেট কারেন্ট, যেমন p-n জংশনের বিপরীত কারেন্ট জার্মেনিয়ামের তুলনায় বহুগুণ কম।

n- এবং p-টাইপ চ্যানেল সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের জন্য প্রতীকগুলি চিত্রে দেখানো হয়েছে। 5.2।

ট্রানজিস্টরে সরবরাহকৃত বাহ্যিক ভোল্টেজের পোলারিটি চিত্রে দেখানো হয়েছে। 5.1। নিয়ন্ত্রণ (ইনপুট) ভোল্টেজ গেট এবং উৎসের মধ্যে প্রয়োগ করা হয়। ভোল্টেজ Uzi উভয় p-n জংশনের জন্য বিপরীত। p-n জংশনের প্রস্থ, এবং ফলস্বরূপ, চ্যানেলের কার্যকর ক্রস-বিভাগীয় এলাকা, এর প্রতিরোধ এবং চ্যানেলের বর্তমান এই ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে। এটি বাড়ার সাথে সাথে, p-n জংশনগুলি প্রসারিত হয়, বর্তমান-বহনকারী চ্যানেলের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা হ্রাস পায়, এর প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং ফলস্বরূপ, চ্যানেলে কারেন্ট হ্রাস পায়। অতএব, যদি একটি ভোল্টেজ উৎস Uc উৎস এবং ড্রেনের মধ্যে সংযুক্ত থাকে, তাহলে চ্যানেলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত ড্রেন কারেন্ট Ic-এর শক্তি গেটে প্রয়োগ করা ভোল্টেজ ব্যবহার করে চ্যানেলের প্রতিরোধ (ক্রস সেকশন) পরিবর্তন করে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। একটি নিয়ন্ত্রণ p-n জংশন সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের অপারেশন এই নীতির উপর ভিত্তি করে।

Uzi = 0 ভোল্টেজে, চ্যানেলের ক্রস-সেকশনটি সবচেয়ে বড়, এর প্রতিরোধ ক্ষমতা ন্যূনতম এবং বর্তমান Iс সবচেয়ে বড়।

Uzi = 0 এ ড্রেন কারেন্ট Ic init কে প্রাথমিক ড্রেন কারেন্ট বলা হয়।

ভোল্টেজ Uzi, যেখানে চ্যানেলটি সম্পূর্ণরূপে অবরুদ্ধ হয়ে যায় এবং ড্রেন কারেন্ট Ic খুব ছোট হয়ে যায় (মাইক্রোঅ্যাম্পিয়ারের দশমাংশ), তাকে কাটা-অফ ভোল্টেজ Uziots বলা হয়।

5.1.2 নিয়ন্ত্রণ p- সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের স্ট্যাটিক বৈশিষ্ট্যn-পরিবর্তন

একটি p-n জংশন সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যগুলি বিবেচনা করা যাক। এই ট্রানজিস্টরের জন্য, দুই ধরনের ভোল্ট-অ্যাম্পিয়ার বৈশিষ্ট্য আগ্রহের বিষয়: ড্রেন এবং ড্রেন-গেট।

পি-এন জংশন এবং একটি এন-টাইপ চ্যানেল সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের ড্রেন (আউটপুট) বৈশিষ্ট্যগুলি চিত্রে দেখানো হয়েছে। 5.3, ক. তারা একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ Usi এ ভোল্টেজ Usi এর উপর ড্রেন কারেন্টের নির্ভরতা প্রতিফলিত করে: Usi = const এ Ic = f (Usi)।

ক) খ)

চিত্র 5.3 – একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য pn রূপান্তরএবং একটি এন-টাইপ চ্যানেল: একটি - ড্রেন (আউটপুট); b - স্টক - বল্টু

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের একটি বৈশিষ্ট্য হল চ্যানেলের পরিবাহিতা নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ Uzi এবং ভোল্টেজ Uci উভয় দ্বারা প্রভাবিত হয়। যখন Usi = 0, আউটপুট কারেন্ট Ic = 0। Usi > 0 (Usi = 0) এ, কারেন্ট Ic চ্যানেলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, যার ফলে ড্রেনের দিকে ভোল্টেজ ড্রপ হয়। সোর্স-ড্রেন বিভাগের মোট ভোল্টেজ ড্রপ ইউএস এর সমান। Uс ভোল্টেজের বৃদ্ধি চ্যানেলে ভোল্টেজ ড্রপের বৃদ্ধি এবং এর ক্রস-সেকশনে হ্রাস ঘটায় এবং ফলস্বরূপ, চ্যানেলের পরিবাহিতা হ্রাস পায়। একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ Uс-এ, চ্যানেলটি সরু হয়ে যায়, যেখানে উভয় pn জংশনের সীমানা বন্ধ হয়ে যায় এবং চ্যানেলের প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি হয়ে যায়। এই ভোল্টেজ Usi কে ওভারল্যাপ ভোল্টেজ বা স্যাচুরেশন ভোল্টেজ Usinas বলা হয়। যখন একটি বিপরীত ভোল্টেজ Uzi গেটে প্রয়োগ করা হয়, তখন চ্যানেলের একটি অতিরিক্ত সংকীর্ণতা ঘটে এবং এটির ওভারল্যাপ একটি নিম্ন ভোল্টেজ মান Usinas এ ঘটে। অপারেটিং মোডে, আউটপুট বৈশিষ্ট্যগুলির সমতল (লিনিয়ার) বিভাগগুলি ব্যবহার করা হয়।

একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের ড্রেন-গেট বৈশিষ্ট্য একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ Uzi-এ ভোল্টেজ Uzi-এর উপর বর্তমান Ic-এর নির্ভরতা দেখায়: Ic = f (Usi) Usi = const (চিত্র 5.3, b)।

5.1.3 মৌলিক পরামিতি

· সর্বাধিক ড্রেন বর্তমান Icmax (Uzi = 0 এ);

· সর্বাধিক ড্রেন-সোর্স ভোল্টেজ Uсmax;

· কাটা বন্ধ ভোল্টেজ Uziots;

· অভ্যন্তরীণ (আউটপুট) প্রতিরোধ ri - বিকল্প কারেন্টের জন্য ড্রেন এবং উৎসের (চ্যানেল প্রতিরোধ) মধ্যে ট্রানজিস্টরের প্রতিরোধের প্রতিনিধিত্ব করে:

সঙ্গে Uzi = const;

· ড্রেন-গেটের ঢাল বৈশিষ্ট্য:

যখন Uсi = const,

ট্রানজিস্টর আউটপুট কারেন্টে গেট ভোল্টেজের প্রভাব প্রদর্শন করে;

· ইনপুট প্রতিবন্ধকতা

যখন ট্রানজিস্টরের Uс = const p-n জংশনের রোধ দ্বারা নির্ধারিত হয়, বিপরীত দিকে পক্ষপাতদুষ্ট। একটি p-n জংশন সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলির ইনপুট প্রতিরোধ বেশ বেশি (একক এবং দশ মেগাওম পর্যন্ত পৌঁছে), যা তাদের বাইপোলার ট্রানজিস্টর থেকে অনুকূলভাবে আলাদা করে।

5.2 ইনসুলেটেড গেট ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর

5.2.1 নকশা এবং অপারেশন নীতি

একটি ইনসুলেটেড গেট ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর (IGF ট্রানজিস্টর) হল একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর যার গেট একটি ডাইইলেকট্রিক স্তর দ্বারা চ্যানেল থেকে বৈদ্যুতিকভাবে পৃথক করা হয়।

এমআইএস ট্রানজিস্টর (গঠন: ধাতু-অস্তরক-অর্ধপরিবাহী) সিলিকন দিয়ে তৈরি। সিলিকন অক্সাইড SiO2 একটি অস্তরক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। তাই এই ট্রানজিস্টরগুলির আরেকটি নাম - এমওএস ট্রানজিস্টর (কাঠামো: মেটাল-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর)। একটি অস্তরক উপস্থিতি বিবেচনাধীন ট্রানজিস্টরগুলির একটি উচ্চ ইনপুট প্রতিরোধের প্রদান করে (1012 ... 1014 ওহম)।

এমআইএস ট্রানজিস্টরগুলির অপারেটিং নীতিটি একটি ট্রান্সভার্স বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবের অধীনে ডাইলেকট্রিকের সাথে ইন্টারফেসে সেমিকন্ডাক্টরের কাছাকাছি-পৃষ্ঠের স্তরের পরিবাহিতা পরিবর্তনের প্রভাবের উপর ভিত্তি করে। সেমিকন্ডাক্টরের পৃষ্ঠ স্তরটি এই ট্রানজিস্টরের বর্তমান-বহনকারী চ্যানেল। এমআইএস ট্রানজিস্টর দুটি প্রকারে আসে - একটি অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ এবং একটি প্ররোচিত চ্যানেল সহ।

আসুন MIS এর বৈশিষ্ট্যগুলি বিবেচনা করি - একটি অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ ট্রানজিস্টর। একটি এন-টাইপ চ্যানেল সহ এই জাতীয় ট্রানজিস্টরের নকশা চিত্রে দেখানো হয়েছে। 5.4, ​​ক। তুলনামূলকভাবে উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা সহ আসল পি-টাইপ সিলিকন ওয়েফারে, যাকে সাবস্ট্রেট বলা হয়, বিস্তৃত প্রযুক্তি ব্যবহার করে বিপরীত ধরনের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, n সহ দুটি ভারী ডোপড অঞ্চল তৈরি করা হয়। ধাতু ইলেক্ট্রোড এই এলাকায় প্রয়োগ করা হয় - উৎস এবং ড্রেন। উৎস এবং ড্রেনের মধ্যে এন-টাইপ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ একটি পাতলা কাছাকাছি-পৃষ্ঠের চ্যানেল রয়েছে। উৎস এবং ড্রেনের মধ্যে অর্ধপরিবাহী স্ফটিকের পৃষ্ঠটি একটি পাতলা স্তর (প্রায় 0.1 μm) অস্তরক দ্বারা আবৃত। একটি ধাতু ইলেক্ট্রোড - একটি গেট - অস্তরক স্তর প্রয়োগ করা হয়। একটি অস্তরক স্তরের উপস্থিতি এই ধরনের একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরকে গেটে উভয় পোলারিটির নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ সরবরাহ করতে দেয়।

চিত্র 5.4 – অন্তর্নির্মিত এন-টাইপ চ্যানেল (a) সহ একটি MIS ট্রানজিস্টরের নকশা; এর স্টক বৈশিষ্ট্যের পরিবার (খ); ড্রেন-গেটের বৈশিষ্ট্য (গ)

যখন গেটে একটি ধনাত্মক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, এই ক্ষেত্রে যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি তৈরি হয় তা চ্যানেল থেকে ছিদ্রগুলিকে সাবস্ট্রেটে ঠেলে দেবে এবং ইলেকট্রনগুলি সাবস্ট্রেট থেকে চ্যানেলের মধ্যে টানা হবে। চ্যানেলটি প্রধান চার্জ বাহক - ইলেকট্রনগুলির সাথে সমৃদ্ধ হয়, এর পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায় এবং ড্রেন কারেন্ট বৃদ্ধি পায়। এই মোডকে সমৃদ্ধকরণ মোড বলা হয়।

যখন উত্সের সাথে সম্পর্কিত একটি ভোল্টেজ ঋণাত্মক গেটে প্রয়োগ করা হয়, তখন চ্যানেলে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয়, যার প্রভাবে ইলেকট্রনগুলি চ্যানেলের বাইরে সাবস্ট্রেটে ঠেলে দেওয়া হয় এবং সাবস্ট্রেট থেকে চ্যানেলে গর্তগুলি টানা হয়। চ্যানেলটি প্রধান চার্জ বাহকের ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, এর পরিবাহিতা হ্রাস পায় এবং ড্রেন কারেন্ট হ্রাস পায়। ট্রানজিস্টরের এই মোডকে ডিপ্লেশন মোড বলা হয়।

Usi = 0 এ এই ধরনের ট্রানজিস্টরে, যদি ড্রেন এবং উৎসের (Usi > 0) মধ্যে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তাহলে একটি ড্রেন কারেন্ট Iin, যাকে প্রাথমিক u বলা হয়, প্রবাহিত হয়, যা ইলেকট্রনের প্রবাহ।

একটি এন-টাইপ প্ররোচিত চ্যানেল সহ একটি এমআইএস ট্রানজিস্টরের নকশা চিত্রে দেখানো হয়েছে। 5.5, ক

সেমিকন্ডাক্টর ইলেকট্রনিক্সে, বাইপোলার ট্রানজিস্টর সহ, ট্রানজিস্টর দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র, যার একটি ইতিবাচক বৈশিষ্ট্য হল উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা(1-10 MOhm বা তার বেশি)। এই ধরনের ট্রানজিস্টর বলা হয় ক্ষেত্র(একপোলার).

ডিভাইস এবং অপারেশন নীতি

ফিল্ড এফেক্ট ট্রানজিস্টরডাকা সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস, যার প্রভাবে একই চিহ্নের চার্জ বাহকদের চলাচলের কারণে বৈদ্যুতিক প্রবাহের সৃষ্টি হয় অনুদৈর্ঘ্য বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র, এবং আউটপুট বর্তমান নিয়ন্ত্রণ উপর ভিত্তি করে প্রতিরোধের মড্যুলেশন অর্ধপরিবাহী উপাদান অনুপ্রস্থ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র.

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের অপারেটিং নীতির উপর ভিত্তি করে করা যেতে পারে:

একটি অর্ধপরিবাহী তার পরিবাহী অঞ্চলের ক্রস-সেকশনের উপর তার প্রতিরোধের নির্ভরতার উপর ভিত্তি করে (ক্রস-সেকশন যত ছোট হবে, কারেন্ট তত কম হবে; ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরে প্রয়োগ করা হবে) নিয়ন্ত্রণ p-p- সহরূপান্তর);

সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহকগুলির ঘনত্বের উপর অর্ধপরিবাহী পরিবাহিতা নির্ভরতার উপর (ক্ষেত্র-প্রভাব ট্রানজিস্টরে প্রয়োগ করা হয় উত্তাপ গেটকাঠামো ধাতু-অস্তরক-অর্ধপরিবাহী(MOS ট্রানজিস্টর))।

ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর নিয়ন্ত্রণ p-p- সহজংশন (PTUP) হল একটি পাতলা সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার যার সাথে একটি r-p-পরিবর্তন এবং সাথে অ-সংশোধনপ্রান্ত বরাবর পরিচিতি। প্লেট উপাদান বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা হতে পারে n-টাইপ বা r- প্রকার। একটি উদাহরণ হিসাবে, একটি ট্রানজিস্টর বিবেচনা করুন যার প্রধান প্লেট একটি সেমিকন্ডাক্টর নিয়ে গঠিত n-টাইপ (চিত্র 1.32)।

চিত্র 1.32 - একটি নিয়ন্ত্রণ সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের গঠন r-p-পরিবর্তন

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের কাঠামোর প্রধান ক্ষেত্রগুলি নিয়ন্ত্রণ p-p- সহরূপান্তর হল:

অঞ্চল উৎস- যে এলাকা থেকে চার্জ ক্যারিয়ারগুলি সরানো শুরু হয়;

অঞ্চল ড্রেন- যে এলাকায় মিডিয়া স্থানান্তরিত হয়;

অঞ্চল শাটার- যে অঞ্চলের মাধ্যমে মিডিয়া প্রবাহ নিয়ন্ত্রিত হয়;

অঞ্চল চ্যানেল- যে এলাকা দিয়ে মিডিয়া চলে।

ট্রানজিস্টরের সংশ্লিষ্ট এলাকার টার্মিনালগুলির একই নাম রয়েছে: উৎস(এবং), ড্রেন(গ) এবং গেট(3) (চিত্র 1.32)।

চিত্র 1.33 একটি নিয়ন্ত্রণ সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের গ্রাফিকাল প্রতীক দেখায় আর-পি-রূপান্তর: চ্যানেল সহ n- প্রকার (চিত্র 1.33, ক) এবং চ্যানেল r- প্রকার (চিত্র 1.33, খ).

একটি খ

চিত্র 1.33 - নিয়ন্ত্রণ সহ UGO ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর r-p-পরিবর্তন

আসুন পিটিইউপির অপারেশনের নীতিটি বিবেচনা করি। ভোল্টেজের উত্সগুলি ট্রানজিস্টরের সাথে এমনভাবে সংযুক্ত থাকে যাতে ড্রেন এবং উত্সের মধ্যে ইলেক্ট্রোড প্রবাহিত হয় বৈদ্যুতিক প্রবাহ, ক গেটে প্রয়োগ করা ভোল্টেজ বিপরীত দিকে ইলেক্ট্রন-হোল জংশনকে পক্ষপাতদুষ্ট করে.

চিত্র 1.34 একটি চ্যানেলের সাথে PTUP এর টার্মিনালগুলিতে ভোল্টেজের উত্সগুলিকে সংযুক্ত করার পদ্ধতি দেখায় n-টাইপ

চিত্র 1.34 - PTUP টার্মিনালগুলিতে ভোল্টেজের উত্সগুলি সংযুক্ত করা হচ্ছে

উৎস ভোল্টেজ প্রভাব অধীনে ই এসআইইলেকট্রন উৎস থেকে ড্রেনে চলে যাবে, বহিরাগত সার্কিটে ড্রেন কারেন্ট প্রদান করবে আমি সি.

চ্যানেল এবং গেটের সেমিকন্ডাক্টর উপাদানে চার্জ ক্যারিয়ারের ঘনত্ব এমনভাবে বেছে নেওয়া হয় যে যখন গেট এবং উত্সের মধ্যে একটি বিপরীত পক্ষপাত ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় r-p-পরিবর্তন চ্যানেল এলাকায় প্রসারিত হবে. এটি চ্যানেলের পরিবাহী অংশের ক্রস-বিভাগীয় এলাকায় হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে এবং ফলস্বরূপ, ড্রেন স্রোত হ্রাস পায়। আমি সি.

বৈদ্যুতিক সংযোগের অধীনে অবস্থিত অঞ্চলের প্রতিরোধ সাধারণত নির্ভর করে গেট ভোল্টেজ থেকে. এটি এই কারণে যে জংশনের আকার ক্রমবর্ধমান বিপরীত ভোল্টেজ প্রয়োগের সাথে বৃদ্ধি পায় এবং চার্জ বাহকগুলির ক্ষয়প্রাপ্ত অঞ্চলে বৃদ্ধি চ্যানেলের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে (এবং, সেই অনুযায়ী, হ্রাসের দিকে) চ্যানেলে প্রবাহিত কারেন্টে)।

এইভাবে, একটি নিয়ন্ত্রণ p-n জংশন সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের ক্রিয়াকলাপ প্রধান চার্জ ক্যারিয়ারগুলির হ্রাসপ্রাপ্ত অঞ্চলের আকার পরিবর্তনের কারণে চ্যানেল প্রতিরোধের পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে,যা শাটার প্রয়োগের কর্মের অধীনে ঘটে বিপরীত ভোল্টেজ.

গেট এবং উত্সের মধ্যে ভোল্টেজ যেখানে চ্যানেলটি সম্পূর্ণরূপে অবরুদ্ধ এবং ড্রেন কারেন্ট একটি সর্বনিম্ন মান পৌঁছেছে ( আমি সি"0), বলা হয় কাটা বন্ধ ভোল্টেজ(উ ots) ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর।

PTUP থেকে ভিন্ন, যার মধ্যে শাটার আছে বৈদ্যুতিক যোগাযোগএকটি চ্যানেলের সাথে, ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের সাথে উত্তাপ গেট(PTIZ) গেট হল সেমিকন্ডাক্টর থেকে বিচ্ছিন্ন ধাতুর একটি পাতলা ফিল্ম। নিরোধকের প্রকারের উপর নির্ভর করে, এমআইএস এবং এমওএস ট্রানজিস্টরগুলিকে আলাদা করা হয় (যথাক্রমে, ধাতু - অস্তরক - সেমিকন্ডাক্টর এবং ধাতু - অক্সাইড - সেমিকন্ডাক্টর, উদাহরণস্বরূপ সিলিকন ডাই অক্সাইড SiO 2)।

প্রাথমিক অবস্থায় পিটিআইজেড চ্যানেল হতে পারে দরিদ্রচার্জ বাহক বা সমৃদ্ধতাদের এর উপর নির্ভর করে, একটি উত্তাপযুক্ত গেট সহ দুটি ধরণের ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর আলাদা করা হয়: এমওএস ট্রানজিস্টর সহ অন্তর্নির্মিত চ্যানেল(চিত্র 1.35, ক) (চ্যানেলটি উত্পাদনের সময় তৈরি করা হয়) এবং এমওএস ট্রানজিস্টর সহ প্ররোচিত চ্যানেল(চিত্র 1.35, খ) (নিয়ন্ত্রণ ইলেক্ট্রোডগুলিতে প্রয়োগ করা ভোল্টেজের প্রভাবের অধীনে চ্যানেলটি উপস্থিত হয়)। পিটিআইজেডে ক্রিস্টাল থেকে একটি অতিরিক্ত আউটপুট রয়েছে যার উপর ডিভাইসটি তৈরি করা হয়েছে (চিত্র 1.35), বলা হয় স্তর

একটি খ

চিত্র 1.35 - একটি উত্তাপযুক্ত গেট সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের নকশা

PTIZ-এ, ড্রেন এবং উৎস ইলেক্ট্রোডগুলি গেটের উভয় পাশে অবস্থিত এবং অর্ধপরিবাহী চ্যানেলের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করে।

চ্যানেল বলা হয় অন্তর্নির্মিত, যদি এটি প্রাথমিকভাবে ছিল সমৃদ্ধচার্জ বাহক এই ক্ষেত্রে, নিয়ন্ত্রণ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র হতে হবে দরিদ্রতাচার্জ বাহক দ্বারা চ্যানেল। প্রাথমিকভাবে চ্যানেল হলে দরিদ্রবাহক বৈদ্যুতিক চার্জ, তারপর এটা বলা হয় প্ররোচিত. এই ক্ষেত্রে, নিয়ন্ত্রণ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (গেট এবং উত্সের মধ্যে) বৈদ্যুতিক চার্জ বাহকগুলির সাথে চ্যানেলটিকে সমৃদ্ধ করবে (অর্থাৎ, এর পরিবাহিতা বৃদ্ধি করবে)।

চ্যানেল পরিবাহিতা হতে পারে ইলেকট্রনিকবা গর্ত. যদি একটি চ্যানেলে ইলেকট্রনিক পরিবাহিতা থাকে, তাহলে তাকে বলা হয় n-চ্যানেল গর্ত পরিবাহী চ্যানেল বলা হয় r- চ্যানেল। এর ফলস্বরূপ, একটি পার্থক্য আছে চার প্রকারফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর উত্তাপযুক্ত শাটার সহ: চ্যানেল সহ n- হয় r- প্রকার, যার প্রতিটি থাকতে পারে প্ররোচিতবা অন্তর্নির্মিতচ্যানেল ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের নামকৃত প্রকারের প্রতীকগুলি চিত্র 1.36-এ উপস্থাপিত হয়েছে।

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করুনহিসাবে PTIZ জমা দেওয়া যেতে পারে শাটারের মধ্যেএবং স্তর, তাই স্বাধীনভাবে সাবস্ট্রেট এবং শাটারে. আসুন আমরা উদাহরণ হিসাবে বিবেচনা করি, ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলিতে বর্তমান নিয়ন্ত্রণের নীতি, যার কাঠামো চিত্র 1.35 এ দেখানো হয়েছে।

চিত্র 1.36 - উত্তাপযুক্ত গেট সহ UGO ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর

যদি গেটে একটি ইতিবাচক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তাহলে সেমিকন্ডাক্টরের পৃষ্ঠে ফলস্বরূপ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে (চিত্র 1.35, খ) চ্যানেল প্রদর্শিত হবে n ভূপৃষ্ঠ থেকে অর্ধপরিবাহীর গভীরতায় গর্তের বিকর্ষণের কারণে প্রকার। সঙ্গে একটি ট্রানজিস্টরে অন্তর্নির্মিতচ্যানেল (চিত্র 1.35, ক) বিদ্যমান চ্যানেলটি প্রসারিত হয় যখন একটি ধনাত্মক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, বা একটি ঋণাত্মক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হলে সরু হয়। কন্ট্রোল ভোল্টেজ পরিবর্তন করা চ্যানেলের প্রস্থ পরিবর্তন করে এবং সেই অনুযায়ী, প্রতিরোধএবং ট্রানজিস্টর বর্তমান.

অপরিহার্য সুবিধা PTUP এর আগে PTIZ হয় , 10 10 - 10 14 ওহমসের মান পৌঁছানো (নিয়ন্ত্রণ সহ ট্রানজিস্টরের জন্য r-p-পরিবর্তন - 10 7 - 10 9 ওহম)।

বাইপোলারের উপর ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা হল দুর্বল সংকেত স্যুইচ করার সময় তাদের জুড়ে কম ভোল্টেজ ড্রপ।

এছাড়াও, নিম্নলিখিত সুবিধাগুলি হাইলাইট করা উচিত:

- উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা;

- ছোট গোলমাল;

- উত্পাদনের সহজতা;

- থেকে অনুপস্থিতি খোলা রাষ্ট্রএকটি খোলা ট্রানজিস্টরের উৎস এবং ড্রেনের মধ্যে অবশিষ্ট ভোল্টেজ.

বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য এবং ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের মৌলিক পরামিতি

আগে যা আলোচনা করা হয়েছিল তা থেকে, এটি অনুসরণ করে যে মোট ছয় ধরণের ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর রয়েছে। তাদের সাধারণ স্থানান্তর বৈশিষ্ট্যগুলি চিত্র 1.37 এ দেখানো হয়েছে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করে, আপনি নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজের পোলারিটি, চ্যানেলে বর্তমানের দিক এবং নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজের পরিবর্তনের পরিসীমা সেট করতে পারেন। উপরের সমস্ত ধরণের ট্রানজিস্টরের মধ্যে, শুধুমাত্র একটি অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ PTIZ বর্তমানে উত্পাদিত হয় না r-টাইপ

চিত্র 1.37 - স্থানান্তর বৈশিষ্ট্যফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর

আসুন এই বৈশিষ্ট্যগুলির কিছু বৈশিষ্ট্য দেখি। একটি চ্যানেল সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের সমস্ত বৈশিষ্ট্য n-টাইপগুলি গ্রাফের উপরের অর্ধেকের মধ্যে অবস্থিত এবং তাই একটি ইতিবাচক কারেন্ট রয়েছে, যা একটি ইতিবাচক ড্রেন ভোল্টেজের সাথে মিলে যায়। বিপরীতভাবে, একটি চ্যানেলের সাথে ডিভাইসের সমস্ত বৈশিষ্ট্য r-টাইপগুলি গ্রাফের নীচের অর্ধেকে অবস্থিত এবং তাই একটি ঋণাত্মক বর্তমান মান এবং একটি নেতিবাচক ড্রেন ভোল্টেজ রয়েছে। শূন্য গেট ভোল্টেজে পিটিইউপির বৈশিষ্ট্যগুলির একটি সর্বাধিক বর্তমান মান রয়েছে, যাকে প্রাথমিক বলা হয় আমি শুরু থেকেই. ব্লকিং ভোল্টেজ বাড়ার সাথে সাথে ড্রেন কারেন্টও কাটঅফ ভোল্টেজে হ্রাস পায় উ otsশূন্যের কাছাকাছি হয়ে যায়।

PTIZ এর বৈশিষ্ট্য প্ররোচিত সঙ্গেশূন্য গেট ভোল্টেজের চ্যানেলে শূন্য কারেন্ট থাকে। এই ধরনের ট্রানজিস্টরে ড্রেন কারেন্টের উপস্থিতি ঘটে যখন গেট ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ড মানের চেয়ে বেশি হয় ইউ por. গেট ভোল্টেজ বৃদ্ধি ড্রেন বর্তমান বৃদ্ধি বাড়ে.

PTIZ এর বৈশিষ্ট্য অন্তর্নির্মিত সঙ্গেশূন্য গেট ভোল্টেজের চ্যানেলের একটি প্রাথমিক বর্তমান মান আছে শুরুতে আমি এস. এই ধরনের ট্রানজিস্টর সমৃদ্ধকরণ এবং হ্রাস উভয় মোডে কাজ করতে পারে। গেট ভোল্টেজ বাড়ার সাথে সাথে চ্যানেলটি আরও সমৃদ্ধ হয় এবং ড্রেন কারেন্ট বৃদ্ধি পায় এবং গেটের ভোল্টেজ কমে যাওয়ার সাথে সাথে চ্যানেলটি নিঃশেষ হয়ে যায় এবং ড্রেন কারেন্ট হ্রাস পায়।

চিত্র 1.38 একটি চ্যানেল সহ একটি PTUP এর আউটপুট কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য দেখায় n-টাইপ অন্যান্য ধরণের ট্রানজিস্টরের বৈশিষ্ট্যগুলি একই রকম, তবে গেট ভোল্টেজ এবং প্রয়োগকৃত ভোল্টেজগুলির পোলারিটিতে পার্থক্য রয়েছে।

চিত্র 1.38 - PTUP এর আউটপুট কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য

একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের উপর, দুটি অঞ্চলকে আলাদা করা যেতে পারে: রৈখিকএবং স্যাচুরেশন.

রৈখিক অঞ্চলে, প্রবর্তন বিন্দু পর্যন্ত কারেন্ট-ভোল্টেজের বৈশিষ্ট্য হল সরল রেখা, যার ঢাল গেটে থাকা ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে। স্যাচুরেশন অঞ্চলে, কারেন্ট-ভোল্টেজের বৈশিষ্ট্যগুলি প্রায় অনুভূমিক, যা নির্দেশ করে যে ড্রেন কারেন্ট ড্রেন ভোল্টেজ থেকে স্বাধীন। এই এলাকায়, সব ধরনের ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের আউটপুট বৈশিষ্ট্য ভ্যাকুয়াম পেন্টোডের বৈশিষ্ট্যের মতো। এই বৈশিষ্ট্যগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের ব্যবহার নির্ধারণ করে। রৈখিক অঞ্চলে, ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর হিসাবে ব্যবহৃত হয় প্রতিরোধ, গেট ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত, এবং স্যাচুরেশন অঞ্চলে - হিসাবে শক্তিবৃদ্ধিকারী উপাদান.

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের ড্রেন এবং উৎসের মধ্যে প্রয়োগ করা সর্বোচ্চ ভোল্টেজ প্রতিটি ধরনের ট্রানজিস্টরের জন্য আলাদা। কিন্তু সাধারণভাবে, চিত্র 1.39 এ দেখানো হয়েছে, যখন একটি নির্দিষ্ট মান অতিক্রম করা হয় ইউ এসআই নমুনাড্রেন কারেন্ট তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়, যা ভাঙ্গনের ফলে ট্রানজিস্টরের ব্যর্থতা হতে পারে।

চিত্র 1.39 - ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের আউটপুট কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের পরিবার

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলির প্রধান পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছে:

গেটের ঢাল বৈশিষ্ট্য

সাধারণ মান: এস= 0.1-500 mA/V;

সাবস্ট্রেট জুড়ে বৈশিষ্ট্যের ঢাল

সাধারণ মান: এস পি= 0.1-1 mA/V;

প্রাথমিক ড্রেন কারেন্ট আমি শুরু থেকেই- শূন্য ভোল্টেজে কারেন্ট ড্রেন করুন U ZI.

একটি নিয়ন্ত্রণ সঙ্গে ট্রানজিস্টর জন্য r-n-পরিবর্তন আমি সি শুরু করি= 0.2-600 mA, অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ - আমি শুরু থেকেই= 0.1-100 mA, প্ররোচিত চ্যানেল সহ - আমি শুরু থেকেই= 0.01-0.5 µA;

কাটা বন্ধ ভোল্টেজ U ZI ots(সাধারণ মান U ZI ots= 0.2-10 V);

খোলা অবস্থায় ড্রেন-উৎস প্রতিরোধ আর এসআই খোলা(সাধারণ মান আর এসআই খোলা= 2-300 ওহম);

অবশিষ্ট ড্রেন বর্তমান I C ost- ভোল্টেজে কারেন্ট ড্রেন করুন U ZI ots (I C ost= 0.001-10 mA);

সর্বাধিক লাভ ফ্রিকোয়েন্সি চ পি- ফ্রিকোয়েন্সি যেখানে শক্তি লাভ একতার সমান (সাধারণ মান চ পি- দশ - শত শত মেগাহার্টজ)।

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর হল সক্রিয় সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যেখানে আউটপুট কারেন্ট একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ব্যবহার করে নিয়ন্ত্রিত হয় (বাইপোলার ট্রানজিস্টরে, আউটপুট কারেন্ট ইনপুট কারেন্ট দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়)। ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরকে ইউনিপোলারও বলা হয়, কারণ বৈদ্যুতিক প্রবাহের সাথে শুধুমাত্র এক ধরনের ক্যারিয়ার জড়িত।

দুই ধরনের ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর রয়েছে: একটি নিয়ন্ত্রণ জংশন সহ এবং একটি উত্তাপযুক্ত গেট সহ। তাদের সকলের তিনটি ইলেক্ট্রোড রয়েছে: উৎস (বর্তমান বাহকের উৎস), গেট (নিয়ন্ত্রণ ইলেক্ট্রোড) এবং ড্রেন (ইলেকট্রোড যেখানে বাহক প্রবাহিত হয়)।

নিয়ন্ত্রণ সহ ট্রানজিস্টরপি- n-পরিবর্তন . এর পরিকল্পিত উপস্থাপনা চিত্রে দেখানো হয়েছে। 1.21, কএই ট্রানজিস্টরের প্রচলিত গ্রাফিক উপাধিটি চিত্রে রয়েছে। 1.22, ক, খ (পি- আর n-প্রকার যথাক্রমে)। তীরটি স্তর থেকে দূরে দিক নির্দেশ করে rস্তর করতে n(একটি বাইপোলার ট্রানজিস্টরের ইমিটারের চিত্রের তীরটির মতো)। IN ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটট্রানজিস্টরের রৈখিক মাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে 1 মাইক্রনের কম হতে পারে।

ভাত। 1.22 ট্রানজিস্টর ডিজাইন

ভাত। 1.23 গ্রাফিক উপস্থাপনা:একটি - পি-টাইপ চ্যানেল; b - চ্যানেল n-টাইপ

স্তর প্রতিরোধ ক্ষমতা n(গেট) লেয়ার রেজিসিটিভিটির তুলনায় অনেক কম r(চ্যানেল), তাই এলাকা পি-n- জংশন, মোবাইল চার্জ বাহক ক্ষয়প্রাপ্ত এবং একটি খুব উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা সম্পন্ন, প্রধানত স্তরে অবস্থিত r

যদি বিবেচিত ট্রানজিস্টরের অর্ধপরিবাহী স্তরগুলির পরিবাহিতা প্রকারগুলি বিপরীতে পরিবর্তিত হয়, তবে আমরা একটি নিয়ন্ত্রণ সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর পাই
পি-n- স্থানান্তর এবং চ্যানেল n-টাইপ আপনি যদি একটি পি-চ্যানেল ট্রানজিস্টরের গেট এবং উত্সের মধ্যে একটি ইতিবাচক ভোল্টেজ প্রয়োগ করেন: এবং zi > 0, তারপর এটি স্থানান্তরিত হবে পি—n- বিপরীত দিকে স্থানান্তর।

জংশনে বিপরীত ভোল্টেজ বাড়ার সাথে সাথে এটি প্রধানত চ্যানেলের কারণে প্রসারিত হয় (উপরে উল্লিখিত প্রতিরোধের পার্থক্যের কারণে)। ট্রানজিশন প্রস্থ বৃদ্ধি চ্যানেলের পুরুত্ব হ্রাস করে এবং তাই এর প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়। এর ফলে উৎস এবং ড্রেনের মধ্যে কারেন্ট কমে যায়। এটি এই ঘটনাটি যা আপনাকে ভোল্টেজ এবং সংশ্লিষ্ট বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ব্যবহার করে বর্তমান নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়। ভোল্টেজ হলে এবং ziযথেষ্ট বড়, চ্যানেলটি এলাকা দ্বারা সম্পূর্ণরূপে অবরুদ্ধ পি—n- ট্রানজিশন (কাট-অফ ভোল্টেজ)।

কাজের মোডে r—n- জংশনটি অবশ্যই বিপরীত বা শূন্য ভোল্টেজের অধীনে হতে হবে। অতএব, অপারেটিং মোডে, গেট কারেন্ট প্রায় শূন্য ( i z? 0 ), এবং ড্রেন স্রোত প্রায় বর্তমানের সমানউৎস

প্রস্থ পর্যন্ত r—nস্থানান্তর এবং চ্যানেলের বেধ সরাসরি উৎস এবং ড্রেনের মধ্যে ভোল্টেজ দ্বারা প্রভাবিত হয়। যাক uzi= 0 এবং ধনাত্মক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়েছে uহয়(চিত্র 1.24)। এই ভোল্টেজটি গেট-ড্রেন ফাঁকে প্রয়োগ করা হবে, অর্থাৎ এটা যে সক্রিয় আউট uzs= uহয়এবং r—n- জংশনটি বিপরীত ভোল্টেজের অধীনে রয়েছে।

বিভিন্ন এলাকায় বিপরীত ভোল্টেজ r—n-পরিবর্তন ভিন্ন। উৎসের কাছাকাছি এলাকায়, এই ভোল্টেজটি কার্যত শূন্য, এবং ড্রেনের কাছাকাছি এলাকায়, এই ভোল্টেজটি প্রায় সমান uহয়এজন্যই পি—n- ড্রেনের কাছাকাছি যে সমস্ত এলাকায় স্থানান্তর আরও প্রশস্ত হবে৷ আমরা ধরে নিতে পারি যে চ্যানেলের ভোল্টেজ উৎস থেকে ড্রেন পর্যন্ত রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়।

এ uহল =উziotsচ্যানেলটি ড্রেনের কাছে সম্পূর্ণভাবে বন্ধ হয়ে যাবে (চিত্র 1.25)। ভোল্টেজ আরও বৃদ্ধি সঙ্গে uহয়চ্যানেলের এই এলাকাটি যেখানে এটি ব্লক করা হয়েছে তা প্রসারিত হবে।

ট্রানজিস্টর সংযোগ সার্কিট . একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের জন্য, একটি বাইপোলার ট্রানজিস্টরের মতো, তিনটি সুইচিং সার্কিট রয়েছে: একটি সাধারণ গেট (03), একটি সাধারণ উৎস (CS) এবং একটি সাধারণ ড্রেন (OC) সহ সার্কিট। সর্বাধিক ব্যবহৃত সার্কিটগুলি সাধারণ উত্স (চিত্র 1.26)।

যেহেতু অপারেটিং মোডে i গ? 0, তারপর ইনপুট বৈশিষ্ট্য সাধারণত বিবেচনা করা হয় না.

আউটপুট (স্টক) বৈশিষ্ট্য . আউটপুট বৈশিষ্ট্য ফর্ম একটি নির্ভরতা বলা হয়

যেখানে চ- কিছু ফাংশন।

সঙ্গে একটি ট্রানজিস্টরের জন্য আউটপুট বৈশিষ্ট্য r—n-জাংশন এবং এন-টাইপ চ্যানেল চিত্রে দেখানো হয়েছে। 1.27।

অবস্থার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ চরিত্র অভিনেতাদের দিকে ফিরে আসা যাক u zi= 0. রৈখিক অঞ্চলে ( আপনি হয় < 4 В) характеристика почти линейна (все характеристики этой области представляют собой почти прямые линии, веерообразно выходящие из начала координат). Она определяется сопротивлением канала. Транзистор, работающий в линейной области, можно использовать в качестве линейного управляемого сопротивления.

এ আপনি হয়> 4 V ড্রেনেজ এলাকায় চ্যানেল অবরুদ্ধ। ভোল্টেজের আরও বৃদ্ধি কারেন্টের খুব সামান্য বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে, কারণ ভোল্টেজ বৃদ্ধির সাথে সাথে চ্যানেলটি ব্লক করা এলাকাটি প্রসারিত হয়। এই ক্ষেত্রে, উত্স-ড্রেন ফাঁক প্রতিরোধের বৃদ্ধি, এবং বর্তমান i গকার্যত পরিবর্তন হয় না। এটি স্যাচুরেশন এলাকা। স্যাচুরেশন অঞ্চলে ড্রেন কারেন্ট u zi = 0 এবং একটি প্রদত্ত ভোল্টেজে এবং si প্রাথমিক ড্রেন কারেন্ট বলা হয় এবং দ্বারা চিহ্নিত করা হয় আমি গ শুরু করি. বিবেচনাধীন বৈশিষ্ট্য জন্য আমি গ শুরু করি= 5 mA এ এবং si= 10 ভি।

ভোল্টেজকে প্রশস্ত করার জন্য একটি ট্রানজিস্টরের বৈশিষ্ট্যগুলি চিহ্নিত করার পরামিতিগুলি হল:

1) গেটের ঢাল বৈশিষ্ট্য এস(ক্ষেত্র-প্রভাব ট্রানজিস্টরের ঢাল বৈশিষ্ট্য):

2) অভ্যন্তরীণ ডিফারেনশিয়াল রেজিস্ট্যান্স Ris diff

3) লাভ

এটা লক্ষ্য করা যায়

ইনসুলেটেড গেট ট্রানজিস্টর।একটি ইনসুলেটেড গেট ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর হল একটি ট্রানজিস্টর যার গেট বৈদ্যুতিকভাবে চ্যানেল থেকে ডাইলেক্ট্রিকের একটি স্তর দ্বারা পৃথক করা হয়। এই ধরনের ট্রানজিস্টরগুলির অপারেশনের জন্য শারীরিক ভিত্তি হল ফিল্ড ইফেক্ট, যা একটি বহিরাগত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবের অধীনে সেমিকন্ডাক্টরের কাছাকাছি-পৃষ্ঠের অঞ্চলে বিনামূল্যে চার্জ ক্যারিয়ারগুলির ঘনত্ব পরিবর্তন করে। তাদের গঠন অনুযায়ী, এই ধরনের ট্রানজিস্টর বলা হয় এমওএস ট্রানজিস্টর (ধাতু-অস্তরক-অর্ধপরিবাহী) বা এমওএস ট্রানজিস্টর (ধাতু-অক্সাইড-অর্ধপরিবাহী)।দুই ধরনের এমওএস ট্রানজিস্টর রয়েছে: প্ররোচিত এবং অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ।

চিত্রে। চিত্র 1.28 একটি অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ একটি ট্রানজিস্টরের নীতি দেখায়।

বেস (সাবস্ট্রেট) হল বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ একটি সিলিকন ওয়েফার পি-টাইপ এতে বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ দুটি ক্ষেত্র তৈরি হয় n+ -বর্ধিত পরিবাহিতা সহ প্রকার। এই অঞ্চলগুলি উত্স এবং ডুব এবং তাদের থেকে উপসংহার টানা হয়। ড্রেন এবং উত্সের মধ্যে এন-টাইপ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ একটি কাছাকাছি-পৃষ্ঠের চ্যানেল রয়েছে। ছায়াযুক্ত এলাকা হল সিলিকন ডাই অক্সাইডের একটি অস্তরক স্তর (এর পুরুত্ব সাধারণত 0.1 - 0.2 µm)। অস্তরক স্তরের উপরে একটি পাতলা ধাতব ফিল্মের আকারে একটি গেট রয়েছে। এই জাতীয় ট্রানজিস্টরের স্ফটিক সাধারণত উত্সের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং এর সম্ভাব্যতা শূন্য হিসাবে নেওয়া হয়। কখনও কখনও স্ফটিক থেকে একটি পৃথক উপসংহার টানা হয়।

যদি গেটে শূন্য ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তাহলে যখন ড্রেন এবং উৎসের মধ্যে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন চ্যানেলের মধ্য দিয়ে ইলেকট্রনের প্রবাহের প্রতিনিধিত্বকারী একটি কারেন্ট প্রবাহিত হবে। স্ফটিকের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হবে না, যেহেতু একটি পি—n- ট্রানজিশনগুলি বিপরীত ভোল্টেজের অধীনে থাকে। যখন উৎসের (এবং সেই কারণে স্ফটিক) গেটে ঋণাত্মক পোলারিটির ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন চ্যানেলে একটি ট্রান্সভার্স বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয়, যা চ্যানেলের বাইরে ইলেকট্রনকে উৎস, ড্রেন এবং ক্রিস্টালের এলাকায় ঠেলে দেয়। চ্যানেলটি ইলেকট্রনের ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, এর প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং কারেন্ট হ্রাস পায়। গেট ভোল্টেজ যত বেশি, কারেন্ট তত কম। এই মোড বলা হয় চর্বিহীন মোড . যদি গেটে একটি ইতিবাচক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তবে ক্ষেত্রের প্রভাবে, ইলেকট্রনগুলি ড্রেন, উত্স এবং স্ফটিক অঞ্চল থেকে চ্যানেলে প্রবাহিত হবে। চ্যানেল প্রতিরোধের ড্রপ, বর্তমান বৃদ্ধি। এই মোড বলা হয় সমৃদ্ধকরণ মোড . ক্রিস্টাল হলে n-টাইপ, তারপর চ্যানেলটি অবশ্যই পি-টাইপ হতে হবে এবং ভোল্টেজের পোলারিটি বিপরীত হয়।

আরেক প্রকার হল প্ররোচিত (বিপরীত) চ্যানেল সহ ট্রানজিস্টর (চিত্র 1.29)। এটি পূর্ববর্তীটির থেকে পৃথক যে চ্যানেলটি তখনই উপস্থিত হয় যখন একটি নির্দিষ্ট পোলারিটির একটি ভোল্টেজ গেটে প্রয়োগ করা হয়।

যখন গেটে কোন ভোল্টেজ থাকে না তখন উৎস এবং ড্রেনের মধ্যে কোন চ্যানেল থাকে না
n+-টাইপ শুধুমাত্র স্ফটিক অবস্থিত পি- টাইপ করুন এবং একটিতে p-n+ -ট্রানজিশন বিপরীত ভোল্টেজ উৎপন্ন করে। এই অবস্থায়, ড্রেন এবং উৎসের মধ্যে প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি এবং ট্রানজিস্টর বন্ধ করা হয়। যখন গেটে ইতিবাচক পোলারিটির ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, গেট ক্ষেত্রের প্রভাবে, পরিবাহী ইলেকট্রনগুলি ড্রেন এবং উত্স অঞ্চল থেকে সরে যাবে এবং পি- শাটারের দিকে এলাকা। যখন গেট ভোল্টেজ তার আনলকিং (থ্রেশহোল্ড) মান (ভোল্টের একক) পৌঁছে যায়, তখন কাছাকাছি-পৃষ্ঠের স্তরে ইলেক্ট্রনের ঘনত্ব এতটাই বেড়ে যায় যে এটি গর্তের ঘনত্বকে ছাড়িয়ে যায় এবং তথাকথিত বিপরীত বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা প্রকার, যেমন একটি পাতলা চ্যানেল গঠিত হয় n-টাইপ, এবং ট্রানজিস্টর কারেন্ট পরিচালনা করতে শুরু করবে। গেট ভোল্টেজ যত বেশি, ড্রেন কারেন্ট তত বেশি। স্পষ্টতই, এই জাতীয় ট্রানজিস্টর শুধুমাত্র সমৃদ্ধকরণ মোডে কাজ করতে পারে। সাবস্ট্রেট হলে n-টাইপ, তাহলে আপনি একটি প্ররোচিত চ্যানেল পাবেন পি-টাইপ প্ররোচিত চ্যানেল ট্রানজিস্টরগুলি প্রায়শই স্যুইচিং ডিভাইসগুলিতে পাওয়া যায়। ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের সুইচিং সার্কিট বাইপোলার ট্রানজিস্টরের সুইচিং সার্কিটের মতো। এটি লক্ষ করা উচিত যে একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর আপনাকে বাইপোলারের চেয়ে অনেক বেশি লাভ পেতে দেয়। একটি উচ্চ ইনপুট প্রতিরোধের (এবং কম আউটপুট) অধিকারী, ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলি ধীরে ধীরে বাইপোলারগুলি প্রতিস্থাপন করছে।

চ্যানেলের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা উপর ভিত্তি করে, তারা পার্থক্য পি- চ্যানেল এবং n-চ্যানেল এমওএস ট্রানজিস্টর। এই ডিভাইসগুলির জন্য প্রতীক হল বৈদ্যুতিক চিত্রচিত্রে দেখানো হয়েছে। 1.30 . নকশা এবং প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য (সাধারণত গেট উপাদানের ধরন অনুযায়ী) অনুযায়ী MOS ট্রানজিস্টরগুলির একটি শ্রেণিবিন্যাস রয়েছে।

ভাত। 1.30 ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের গ্রাফিক প্রতীক
একটি উত্তাপযুক্ত গেট সহ: একটি - একটি অন্তর্নির্মিত পি-চ্যানেল সহ; b – বিল্ট-ইন সহ
n-চ্যানেল; c - একটি প্ররোচিত পি-চ্যানেল সহ; d – প্ররোচিত এন-চ্যানেল সহ

একযোগে পি ধারণকারী সমন্বিত সার্কিট — চ্যানেল এবং এন-চ্যানেল এমওএস ট্রানজিস্টরকে পরিপূরক বলা হয় (সংক্ষেপে কেএমডিপি-আইসি)। কেএমডিপি-আইসি উচ্চ শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা, কম বিদ্যুত খরচ এবং উচ্চ কর্মক্ষমতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।

ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্যফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর সময় ধ্রুবক দ্বারা নির্ধারিত হয় আর.সি.- গেট সার্কিট। যেহেতু ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্স সঙ্গেziসঙ্গে ট্রানজিস্টর জন্য r—n-ট্রানজিশন বড় (দশক পিকোফ্যারাডস), উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা সহ পরিবর্ধক পর্যায়ে তাদের ব্যবহার শত শত কিলোহার্টজ - মেগাহার্টজ-এর একক কম্পাঙ্কের পরিসরে সম্ভব।

সুইচিং সার্কিটে কাজ করার সময়, সুইচিং গতি সম্পূর্ণরূপে RC গেট সার্কিটের সময় ধ্রুবক দ্বারা নির্ধারিত হয়। ইনসুলেটেড গেট ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলির ইনপুট ক্যাপ্যাসিট্যান্স অনেক কম, তাই তাদের ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্যগুলি p-n জংশন ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের তুলনায় অনেক ভাল।

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর তৈরি এবং বাস্তবায়নের ইতিহাস

প্রথম ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর আবিষ্কার করেছিলেন জুলিয়াস এডগার লিলিয়েনফেল্ড, একজন অস্ট্রো-হাঙ্গেরিয়ান পদার্থবিদ যিনি তার জীবনের বেশিরভাগ সময় ট্রানজিস্টর প্রভাব অধ্যয়নের জন্য উৎসর্গ করেছিলেন। এটি 1928 সালে ঘটেছিল, তবে প্রথম ট্রানজিস্টর উত্পাদন প্রযুক্তি শিল্পে এই রেডিও উপাদানটির শারীরিক বাস্তবায়নের অনুমতি দেয়নি। লিলিয়েনফেল্ডের কাজ অনুসারে একটি উত্তাপযুক্ত গেট সহ প্রথম কার্যকরী ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরটি শুধুমাত্র 1960 সালে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে উত্পাদিত হয়েছিল। 7 বছর আগে, একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর তৈরির জন্য আরেকটি প্রযুক্তি ম্যানেজার p-nরূপান্তর (এমওএস ট্রানজিস্টর)। ওয়াল্টার স্কোটকির কাজের উপর ভিত্তি করে, 1966 সালে, আমেরিকান প্রকৌশলী কার্ভার আন্দ্রেস মিড একটি স্কোটকি বাধা ব্যবহার করে একটি নতুন ধরণের ট্রানজিস্টর প্রস্তাব করেছিলেন। 1977 সালে, এটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের ব্যবহার পাওয়া গেছে কম্পিউটার প্রযুক্তিউল্লেখযোগ্যভাবে ইলেকট্রনিক ডিভাইসের নকশা শক্তি বৃদ্ধি করে, যা ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের উপর ভিত্তি করে কম্পিউটার প্রসেসর এবং লজিক চিপগুলির বিকাশের সূচনা চিহ্নিত করে। ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের আরও সঠিক নাম হল একটি ইউনিপোলার ট্রানজিস্টর (একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা নিয়ন্ত্রিত), কিন্তু এই নামটি মানুষের মধ্যে ধরা পড়েনি।

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের অপারেশনের ভৌত ভিত্তি

একটি ফিল্ড-ইফেক্ট (ইউনিপোলার) ট্রানজিস্টর বলা হয় ইলেকট্রনিক ডিভাইস, যা শুধুমাত্র একটি চিহ্নের চার্জ ব্যবহারের নীতির উপর ভিত্তি করে, যেমন ইলেকট্রন বা গর্ত। ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলিতে বর্তমান নিয়ন্ত্রণ একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবের অধীনে চ্যানেলের পরিবাহিতা পরিবর্তন করে সঞ্চালিত হয়, এবং ভোল্টেজ সম্ভাব্যতা নয়, যা একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর এবং একটি বাইপোলারের মধ্যে প্রধান পার্থক্য। একটি চ্যানেল তৈরির পদ্ধতি অনুসারে, ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলির সাথে আলাদা করা হয় p-n জংশন, অন্তর্নির্মিত চ্যানেল এবং প্ররোচিত চ্যানেল। একটি অন্তর্নির্মিত এবং প্ররোচিত চ্যানেল সহ ট্রানজিস্টরগুলি বিভিন্ন ধরণের এমআইএস ট্রানজিস্টরের অন্তর্গত।

ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর ডিভাইস

a – p-n জংশন সহ; b - একটি উত্তাপযুক্ত গেট এবং একটি অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ; c - একটি উত্তাপযুক্ত গেট এবং একটি প্ররোচিত চ্যানেল সহ।

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলির অপারেশন সেমিকন্ডাক্টরের সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহকের গতিবিধির উপর ভিত্তি করে।

পি-এন জংশন সহ ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর।

এই ট্রানজিস্টরটিতে একটি প্রধান চ্যানেল এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর রয়েছে যা প্রতিটি প্রান্তে ওমিক লিড সহ সিলিকনের একটি ওয়েফার থেকে তৈরি। চ্যানেলটি ডিফিউশন পদ্ধতি (ডোপড উপাদানের প্রবর্তন) দ্বারা গঠিত হয় এবং গর্ত পরিবাহিতা সহ একটি পাতলা স্তর গঠন করে। চ্যানেলটি একে অপরের সাথে সংযুক্ত দুটি পি-টাইপ ইলেক্ট্রোডের মধ্যে আবদ্ধ। এইভাবে, n-চ্যানেলটি স্রোতের দিকের সমান্তরালে অবস্থিত দুটি p-n জংশন গঠন করে। যে টার্মিনালের মাধ্যমে চার্জ বাহক প্রবেশ করে তাকে উৎস (I) বলা হয় এবং যে ইলেক্ট্রোড থেকে চার্জ প্রবাহিত হয় তাকে ড্রেন (C) বলা হয়। উভয় পি-স্তর একে অপরের সাথে বৈদ্যুতিকভাবে সংযুক্ত এবং একটি বাহ্যিক ইলেক্ট্রোড রয়েছে যাকে একটি গেট (3) বলা হয়। চ্যানেল দুই প্রকার। একটি ধনাত্মক চার্জ p পরিবাহিতা সহ একটি চ্যানেলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং একটি ঋণাত্মক চার্জ n পরিবাহিতা সহ একটি চ্যানেলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। নীচের চিত্রটি একটি ইতিবাচক পোলারিটি ক্ষেত্র দ্বারা চালিত একটি নেতিবাচক পরিবাহিতা ক্ষেত্র চ্যানেল দেখায়। এই ক্ষেত্রে, ইলেকট্রন চ্যানেলের মাধ্যমে উৎস থেকে ড্রেনে চলে যায়। একটি পি-টাইপ চ্যানেল সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলিরও একই নকশা রয়েছে।

নিয়ন্ত্রণ বা ইনপুট ভোল্টেজ (Uzi) গেট এবং উৎসের মধ্যে সরবরাহ করা হয়। এই ভোল্টেজ উভয় pn জংশনের জন্য বিপরীত। আউটপুট সার্কিটে, যার মধ্যে ট্রানজিস্টর চ্যানেলও রয়েছে, ভোল্টেজ U ড্রেনের সাথে পজিটিভ পোলের সাথে সংযুক্ত থাকে।

ট্রানজিস্টর নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা এই সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয় যে যখন ভোল্টেজ পরিবর্তন হয়, তখন Uzi পরিবর্তন হবে প্রস্থ p-nজংশন, যা একটি সেমিকন্ডাক্টরের এলাকা যেখানে চার্জ বাহক ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। যেহেতু নিম্ন প্রতিরোধের সঙ্গে p-স্তরটিতে n-স্তরের তুলনায় অমেধ্যের ঘনত্ব বেশি, তাই চ্যানেলের প্রস্থের পরিবর্তন একটি উচ্চতর প্রতিরোধের n-স্তর দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। এই ক্ষেত্রে, কারেন্ট-বহনকারী চ্যানেলের ক্রস-সেকশন এবং পরিবাহিতা (আইসি – ড্রেন কারেন্ট) উৎস থেকে ড্রেনে পরিবর্তন হয়।

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের অপারেশনের বিশেষত্ব হল চ্যানেলের পরিবাহিতার উপর ভোল্টেজ Uzi এবং Usi-এর প্রভাব। প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের প্রভাব নিচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।

ছবিতে:

ক) ভোল্টেজ শুধুমাত্র ইনপুট কন্ট্রোল সার্কিটে প্রয়োগ করা হয়। Usi পরিবর্তন করা চ্যানেলের ক্রস-সেকশনকে পুরো প্রস্থে নিয়ন্ত্রণ করে, তবে, Usi ভোল্টেজের অভাবের কারণে আউটপুট কারেন্ট Ic = 0।

খ) শুধুমাত্র চ্যানেল ভোল্টেজ বিদ্যমান, নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ অনুপস্থিত এবং বর্তমান Ic প্রবাহিত হতে শুরু করে। ড্রেন ইলেক্ট্রোড জুড়ে একটি ভোল্টেজ ড্রপ তৈরি হয়, যার ফলে থ্রুপুটচ্যানেল সংকীর্ণ এবং একটি নির্দিষ্ট মান p-n সীমানারূপান্তর বন্ধ আছে। চ্যানেলের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং বর্তমান আইসি আর পাস করতে সক্ষম হয় না।

খ) এই মূর্তিতে, চিত্রটি ভোল্টেজগুলির মোট মান দেখায় যখন ভোল্টেজ চ্যানেল Usi একটি ছোট নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ Uzi দিয়ে লক করা হয়। যখন এই ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, n অঞ্চলটি প্রসারিত হয় এবং বর্তমান Ic প্রবাহিত হতে শুরু করে।

ইনসুলেটেড গেট ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর (MIS এবং MOS)

এই ট্রানজিস্টরগুলিতে, গেট ইলেক্ট্রোডটি চ্যানেল থেকে সিলিকন অক্সাইডের একটি পাতলা অন্তরক স্তর দ্বারা পৃথক করা হয়। তাই, এই ট্রানজিস্টরগুলির আরেকটি নাম হল MOS ট্রানজিস্টর (ধাতু-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর গঠন)। একটি অস্তরক উপস্থিতি বিবেচনাধীন ট্রানজিস্টরগুলির একটি উচ্চ ইনপুট প্রতিরোধের প্রদান করে। চ্যানেলে নিয়ন্ত্রণ ক্ষেত্রের অনুপ্রবেশ কঠিন নয়, তবে গেট কারেন্ট ব্যাপকভাবে হ্রাস পেয়েছে এবং গেটে প্রযোজ্য ভোল্টেজের পোলারিটির উপর নির্ভর করে না। এমওএস ট্রানজিস্টর (ধাতু - অস্তরক - অর্ধপরিবাহী কাঠামো) সিলিকন দিয়ে তৈরি। এমওএস ট্রানজিস্টরগুলির অপারেটিং নীতিটি একটি ট্রান্সভার্স বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবের অধীনে একটি ডাইলেকট্রিকের সাথে ইন্টারফেসে একটি সেমিকন্ডাক্টরের কাছাকাছি-পৃষ্ঠের স্তরের পরিবাহিতা পরিবর্তনের প্রভাবের উপর ভিত্তি করে।

ফিল্ড-ইফেক্ট এমওএস ট্রানজিস্টরের চ্যানেলগুলি ক্ষয়প্রাপ্ত টাইপের (বি - অন্তর্নির্মিত চ্যানেল) এবং সমৃদ্ধ টাইপ (সি - প্ররোচিত চ্যানেল), (ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর ডিভাইসের চিত্র দেখুন) হতে পারে।

ভোল্টেজ Uzi এর অনুপস্থিতিতে বিল্ট-ইন চ্যানেলের মধ্য দিয়ে কারেন্ট আইসি প্রবাহিত হয়। ট্রানজিস্টর যদি পি-চ্যানেলের সাথে থাকে এবং ট্রানজিস্টরটি এন-চ্যানেলের সাথে থাকে তবে একটি ধনাত্মক ভোল্টেজ Uzi প্রয়োগ করে এর মান নিচের দিকে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। অন্য কথায়, নিয়ন্ত্রণ বিপরীত ভোল্টেজ সহ ট্রানজিস্টর বন্ধ করুন।

প্ররোচিত চ্যানেলে, যদি U ভোল্টেজ না থাকে এবং ড্রেন ও উৎসের মধ্যেকার কারেন্ট খুব কম থাকে। কন্ট্রোল ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হলে, বর্তমান আইসি বৃদ্ধি পায়।

সুতরাং, কন্ট্রোল ভোল্টেজ, যখন একটি অন্তর্নির্মিত চ্যানেলের সাথে একটি ট্রানজিস্টরের গেটে প্রয়োগ করা হয়, তখন ট্রানজিস্টর বন্ধ করে দেয় এবং ইন্ডাকশন চ্যানেলে, ট্রানজিস্টরটি খোলে।

ভোল্ট - অ্যাম্পিয়ার এবং ড্রেন - একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের গেটের বৈশিষ্ট্য

একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য তার আউটপুট (ড্রেন) বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করে এবং বিভিন্ন অপারেটিং মোডে এর বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কে তথ্যও ধারণ করে। উপরন্তু, বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য পরামিতিগুলির মধ্যে সম্পর্ক প্রদর্শন করে। গ্রাফটি ব্যবহার করে, আপনি কিছু পরামিতি নির্ধারণ করতে পারেন যা ট্রানজিস্টরের বর্ণনায় নথিভুক্ত নয়, বায়াস সার্কিট (Uzi) এর ভোল্টেজ স্তর গণনা করতে, মোডকে স্থিতিশীল করতে এবং বিস্তৃতভাবে ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের অপারেশন মূল্যায়ন করতে পারে। স্রোত এবং ভোল্টেজের পরিসীমা।

বাম দিকের চিত্রটি বিভিন্ন ফিক্সড কন্ট্রোল ভোল্টেজ Uzi-এ একটি p-n জংশন এবং একটি p-টাইপ চ্যানেল সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের ড্রেন বৈশিষ্ট্যের একটি উদাহরণ দেখায়। গ্রাফগুলি ড্রেন-সোর্স ভোল্টেজের (Uс) উপর ড্রেন কারেন্ট (Ic) এর নির্ভরতা প্রদর্শন করে। এই বক্ররেখাগুলির প্রতিটিতে 3টি বৈশিষ্ট্যযুক্ত ক্ষেত্র রয়েছে:

1. ভোল্টেজ Usi-এর উপর বর্তমান Ic-এর শক্তিশালী নির্ভরতা (ড্যাশড লাইন পর্যন্ত বিভাগ)। এই অংশটি Uc us পর্যন্ত ভোল্টেজ পর্যন্ত চ্যানেলের স্যাচুরেশন পিরিয়ড নির্ধারণ করে, যেখানে ট্রানজিস্টর বন্ধ (খোলা) অবস্থায় যায়। কন্ট্রোল বায়াস ভোল্টেজ Uzi যত বেশি হবে, তত তাড়াতাড়ি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর বন্ধ (খোলা) হবে।

2. বর্তমান Ic এর দুর্বল নির্ভরতা যখন চ্যানেলটি তার সাথে পরিপূর্ণ হয় সর্বোচ্চ মানএবং স্থায়ীভাবে বন্ধ (খোলা) অবস্থায় চলে যায়।

3. এই মুহুর্তে যখন ভোল্টেজ Usi একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের জন্য অনুমোদিত সর্বোচ্চ ছাড়িয়ে যায়, একটি অপরিবর্তনীয় বৈদ্যুতিক p-n ভাঙ্গনস্থানান্তর এই ক্ষেত্রে, ক্ষেত্র-প্রভাব ট্রানজিস্টর ব্যর্থ হয়।

ড্রেন-গেটের বৈশিষ্ট্যটি গেট এবং উৎসের মধ্যে ভোল্টেজের উপর Ic-এর নির্ভরতা দেখায়।

যে গেট ভোল্টেজে ড্রেন কারেন্ট শূন্যের কাছাকাছি আসে তা খুবই গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর। এটি গেট সার্কিট বরাবর ডিভাইসের টার্ন-অফ ভোল্টেজের সাথে মিলে যায় এবং একে টার্ন-অফ ভোল্টেজ বা কাট-অফ ভোল্টেজ বলা হয়।

শর্তসাপেক্ষ গ্রাফিক ছবিবৈদ্যুতিক সার্কিটে ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর দেখতে এইরকম।

ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর কোথায়:

a – p-n জংশন এবং p-চ্যানেল সহ;

b - p-n জংশন এবং n-চ্যানেল সহ;

c – অন্তর্নির্মিত ক্ষয়প্রাপ্ত পি-চ্যানেল সহ;

d – অন্তর্নির্মিত হ্রাস টাইপ এন-চ্যানেল সহ;

e – একটি সমৃদ্ধ টাইপের একটি প্ররোচিত পি-চ্যানেল সহ;

e – সমৃদ্ধ টাইপের একটি প্ররোচিত এন-চ্যানেল সহ;

g – p-টাইপ (c) এবং সাবস্ট্রেট থেকে আউটপুট;

h – p-টাইপ (e) এবং সাবস্ট্রেট থেকে আউটপুট

পরিচিতিগুলির ইউরোপীয় পদবি: গেট - গেট, ড্রেন - ড্রেন, উত্স - উত্স, ট্যাব - সাবস্ট্রেট (প্রায়শই অ-বিচ্ছিন্ন ট্রানজিস্টরে এটি একটি ড্রেন)।

ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের প্রধান প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য

আধুনিক ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলি সাবস্ট্রেটে (উৎস) +25 ডিগ্রি পর্যন্ত তাপমাত্রায় মৌলিক বৈশিষ্ট্য, তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্য এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এছাড়াও, ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলির স্থির এবং গতিশীল বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা ফ্রিকোয়েন্সি সংকেতগুলিতে ব্যবহার করার সময় সর্বাধিক কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে। জেনারেটর, মডুলেটরগুলিতে ট্রানজিস্টর ব্যবহার করার সময় ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্যগুলিতে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত। পালস ব্লকপাওয়ার সাপ্লাই, ক্লাস ডি এবং উচ্চতর আধুনিক ডিজিটাল এমপ্লিফায়ার। ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্যগুলি গেট আরসি সার্কিটের সময় ধ্রুবক দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা চ্যানেলটি চালু/বন্ধ করার গতি নির্ধারণ করে। ইনসুলেটেড গেট (MOS এবং MIS) সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলির একটি ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্স রয়েছে যা p-n জংশন সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম, যা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সরঞ্জামগুলিতে তাদের ব্যবহার করা সম্ভব করে।

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে:

Vds (Vdss) বা Uсi max – উৎস এবং ড্রেনের মধ্যে সর্বাধিক অনুমোদিত ভোল্টেজের মান নির্ধারণ করে;

আইডি বা আইসি হল সর্বাধিক অনুমোদিত ড্রেন কারেন্ট যা ট্রানজিস্টরের খোলা চ্যানেলের মধ্য দিয়ে যায়;

Rdc(চালু) - গেট এবং উৎসের মধ্যে চ্যানেল প্রতিরোধ (সাধারণত নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ Uzi বা Vgs এর সাথে একত্রে নির্দেশিত)।

Iout বা Igss হল গেট এবং অন্যান্য টার্মিনালগুলির মধ্যে একটি প্রদত্ত ভোল্টেজে গেট লিকেজ কারেন্ট।

Pd বা Pmax হল একটি তাপমাত্রায় ট্রানজিস্টরের সর্বোচ্চ শক্তি অপচয়, সাধারণত +25 ডিগ্রি।

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের তাপীয় পরামিতিগুলি তাপমাত্রা পরিসরে কাজ করার সময় এর বৈশিষ্ট্যগুলির স্থায়িত্ব নির্ধারণ করে, যেহেতু তাপমাত্রা পরিবর্তিত হলে সেমিকন্ডাক্টর পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তিত হয়। Ic এর মান, ট্রান্সকন্ডাক্টেন্স এবং গেট লিকেজ কারেন্ট দৃঢ়ভাবে তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।

Tj বা Tmax - সাবস্ট্রেট ক্রিস্টালের ধ্বংসের তাপমাত্রা, সর্বোচ্চ অনুমোদিত অপারেটিং তাপমাত্রার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ

Tstg বা Tmin - সর্বনিম্ন নেতিবাচক তাপমাত্রা যেখানে ট্রানজিস্টরের প্রধান পাসপোর্ট প্যারামিটারগুলি পর্যবেক্ষণ করা হয়

বাইপোলারের তুলনায় ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলির অপারেশনের একটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য হল খুব কম শব্দের চিত্র বা Ksh। এই সহগটির ড্রেন-সোর্স ভোল্টেজ, ড্রেন কারেন্ট, সেইসাথে ট্রানজিস্টরের অপারেটিং তাপমাত্রা (+50 ডিগ্রি পর্যন্ত) উপর সামান্য প্রভাব রয়েছে।

1. ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের কাজ করার সময় তাদের তাপমাত্রা -5 ডিগ্রির নিচে কমাতে বা সীমা অতিক্রম করার পরামর্শ দেওয়া হয় না অপারেটিং তাপমাত্রা+60 +70 ডিগ্রি (জনপ্রিয়ভাবে - একটি আঙুল ধরে রাখার তাপমাত্রা)।
2. অপারেশন চলাকালীন, অপারেটিং ভোল্টেজ এবং স্রোত নির্বাচন করা প্রয়োজন যা পাসপোর্ট (ডেটাশিট) অনুসারে সর্বাধিক অনুমোদিত প্যারামিটারের 70% এর বেশি হবে না।
3. একই সময়ে দুটি প্যারামিটারের জন্য সর্বাধিক মোডে ট্রানজিস্টর ব্যবহার করা যাবে না।
4. গেট বন্ধ রেখে ট্রানজিস্টরকে কাজ করতে দেবেন না।
5. একটি ভোল্টেজ যা সামনের দিকে জংশনকে পক্ষপাতদুষ্ট করে একটি p-n জংশন সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের গেটে প্রয়োগ করা যায় না। পি-চ্যানেলগুলির জন্য এটি একটি নেতিবাচক ভোল্টেজ হবে, এন-চ্যানেলগুলির জন্য এটি পজিটিভ হবে।
6. ছোট টার্মিনাল সহ ফিল্ড-ইফেক্ট এমওএস এবং এমওএস ট্রানজিস্টর সংরক্ষণ করার পরামর্শ দেওয়া হয়। নিম্ন-শক্তি ট্রানজিস্টর, এই কাঠামোর ফ্রিকোয়েন্সি ট্রানজিস্টরগুলি স্ট্যাটিক ভোল্টেজ থেকে ব্যর্থ হয়।
7. আপনি এই ভিডিও http://www.youtube.com/watch?v=jQ6l6C8LMSw সাদৃশ্য দ্বারা একটি ইলেকট্রনিক পরীক্ষকের সাহায্যে ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের পরিষেবাযোগ্যতা পরীক্ষা করতে পারেন

সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যাদের অপারেশন একটি ট্রান্সভার্স বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা একটি অর্ধপরিবাহী উপাদানের প্রতিরোধের মডুলেশনের উপর ভিত্তি করে করা হয় তাদের ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর বলা হয়। তাদের মধ্যে, শুধুমাত্র এক ধরনের চার্জ ক্যারিয়ার (ইলেকট্রন বা গর্ত) বৈদ্যুতিক প্রবাহ সৃষ্টিতে অংশগ্রহণ করে।

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর দুটি প্রকারে আসে: একটি নিয়ন্ত্রণ p-n জংশন সহ এবং একটি ধাতব-অস্তরক-সেমিকন্ডাক্টর কাঠামো (MIS ট্রানজিস্টর) সহ।

ভাত। 2.37। একটি নিয়ন্ত্রণ (a) সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের সরলীকৃত কাঠামো; একটি এন-টাইপ চ্যানেল (b) এবং একটি p-টাইপ চ্যানেল (c) সম্বলিত ট্রানজিস্টরের প্রতীক; সাধারণ কাঠামো (d, e): বর্ধিত গতি সহ একটি ট্রানজিস্টরের গঠন (e)

একটি নিয়ন্ত্রণ p-n জংশন (চিত্র 2.37) সহ একটি ট্রানজিস্টর হল সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের একটি প্লেট (বিভাগ) যার একটি নির্দিষ্ট ধরণের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে, যার প্রান্ত থেকে দুটি টার্মিনাল তৈরি করা হয় - ড্রেন এবং উৎস ইলেক্ট্রোড। একটি বৈদ্যুতিক জংশন (p-n জংশন বা Schottky বাধা) প্লেট বরাবর তৈরি করা হয়, যা থেকে তৃতীয় আউটপুট তৈরি করা হয় - গেট।

বাহ্যিক ভোল্টেজগুলি এমনভাবে প্রয়োগ করা হয় যে ড্রেন এবং উত্স ইলেক্ট্রোডের মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হয় এবং গেটে প্রয়োগ করা একটি ভোল্টেজ বিপরীত দিকে বৈদ্যুতিক সংযোগকে পক্ষপাতিত্ব করে। বৈদ্যুতিক সংযোগের নীচের অংশের প্রতিরোধ, যাকে চ্যানেল বলা হয়, গেট ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে। এটি এই কারণে যে জংশনের আকার এটিতে প্রয়োগ করা ক্রমবর্ধমান বিপরীত ভোল্টেজের সাথে বৃদ্ধি পায় এবং চার্জ বাহকগুলির হ্রাসপ্রাপ্ত অঞ্চলে বৃদ্ধি চ্যানেলের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে।

এইভাবে, নিয়ন্ত্রণ পিএন জংশন সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের ক্রিয়াকলাপটি বেশিরভাগ চার্জ ক্যারিয়ারের ক্ষয়প্রাপ্ত অঞ্চলের আকারের পরিবর্তনের কারণে চ্যানেল প্রতিরোধের পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে, যা একটি বিপরীত ভোল্টেজের প্রভাবে ঘটে। গেটে প্রয়োগ করা হয়েছে।

যে ইলেক্ট্রোড থেকে চ্যানেলের প্রধান চার্জ বাহকগুলি সরতে শুরু করে তাকে উত্স বলা হয় এবং যে ইলেক্ট্রোডের দিকে প্রধান চার্জ বাহকগুলি সরে যায় তাকে ড্রেন বলা হয়। একটি নিয়ন্ত্রণ p-n জংশন সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের সরলীকৃত কাঠামো চিত্রে দেখানো হয়েছে। 2.37, ক. চিহ্নগুলি চিত্রে দেওয়া হয়েছে। 2.37, b, c, এবং শিল্প দ্বারা উত্পাদিত ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের কাঠামো চিত্রে রয়েছে। 2.37, ছ - চ।

যদি একটি সেমিকন্ডাক্টর প্লেটে, উদাহরণস্বরূপ n-টাইপ, p-টাইপ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ জোন তৈরি করা হয়, তখন p-n জংশনে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হলে, এটিকে বিপরীত দিকে বায়াস করে, প্রধান চার্জ বাহকগুলির ক্ষয়প্রাপ্ত অঞ্চলগুলি গঠিত হয় ( চিত্র 2.37, ক)। উৎস এবং ড্রেন ইলেক্ট্রোডের মধ্যে সেমিকন্ডাক্টরের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়, যেহেতু কারেন্ট শুধুমাত্র জংশনের মধ্যে একটি সংকীর্ণ চ্যানেল দিয়ে প্রবাহিত হয়। গেট-সোর্স ভোল্টেজের পরিবর্তন স্পেস চার্জ জোনের মাত্রা (মাত্রা) পরিবর্তনের দিকে নিয়ে যায়, অর্থাৎ চ্যানেল প্রতিরোধের পরিবর্তনের দিকে। চ্যানেলটি প্রায় সম্পূর্ণরূপে অবরুদ্ধ করা যেতে পারে এবং তারপর উত্স এবং ড্রেনের মধ্যে প্রতিরোধ খুব বেশি হবে (বেশ কয়েক - দশ)।

গেট এবং উৎসের মধ্যে ভোল্টেজ যেখানে ড্রেন কারেন্ট একটি নির্দিষ্ট কম মান পর্যন্ত পৌঁছায় তাকে FET কাটঅফ ভোল্টেজ বলা হয়। কঠোরভাবে বলতে গেলে, কাট-অফ ভোল্টেজে, ট্রানজিস্টরটি সম্পূর্ণভাবে বন্ধ হওয়া উচিত, তবে লিকের উপস্থিতি এবং বিশেষত কম স্রোত পরিমাপের অসুবিধা আমাদের কাট-অফ ভোল্টেজকে সেই ভোল্টেজ হিসাবে বিবেচনা করতে বাধ্য করে যেখানে কারেন্ট একটি নির্দিষ্ট ছোট ভোল্টেজে পৌঁছায়। মান অতএব, প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যগুলিতে, ট্রানজিস্টরটি নির্দেশিত হয় কোন ড্রেন কারেন্টে পরিমাপ করা হয়েছিল।

পিএন জংশনের প্রস্থও চ্যানেলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের উপর নির্ভর করে। যদি, উদাহরণস্বরূপ (চিত্র 2.37, a), তাহলে ট্রানজিস্টরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট পরবর্তীটির দৈর্ঘ্য বরাবর একটি ভোল্টেজ ড্রপ তৈরি করবে, যা গেট-চ্যানেল ট্রানজিশনের জন্য ব্লকিং বলে প্রমাণিত হবে।

ভাত। 2.38। একটি নিয়ন্ত্রণ ইনপুট বৈশিষ্ট্য (6) এবং সংক্রমণ বৈশিষ্ট্য (ড্রেন গেট) (c): I - খাড়া অঞ্চল; II - সমতল এলাকা, বা স্যাচুরেশন এলাকা; III - ভাঙ্গন এলাকা

এটি প্রস্থ বৃদ্ধির দিকে নিয়ে যায় এবং তদনুসারে, চ্যানেলের ক্রস-সেকশন এবং পরিবাহিতা হ্রাস পায় এবং ড্রেন অঞ্চলের কাছে যাওয়ার সাথে সাথে p-n জংশনের প্রস্থ বৃদ্ধি পায়, যেখানে সর্বাধিক ভোল্টেজ ড্রপ ঘটবে চ্যানেল প্রতিরোধের জুড়ে বর্তমান. সুতরাং, যদি আমরা ধরে নিই যে ট্রানজিস্টরের প্রতিরোধ শুধুমাত্র চ্যানেলের প্রতিরোধের দ্বারা নির্ধারিত হয়, তাহলে উৎসের মুখোমুখি p-n জংশনের প্রান্তে একটি ভোল্টেজ থাকবে এবং ড্রেনের মুখোমুখি প্রান্তে একটি ভোল্টেজ থাকবে। কম এবং কম ভোল্টেজের মানগুলিতে, ট্রানজিস্টর একটি রৈখিক প্রতিরোধের হিসাবে আচরণ করে। একটি বৃদ্ধি একটি প্রায় রৈখিক বৃদ্ধির ফলে, এবং একটি হ্রাস একটি অনুরূপ হ্রাস ফলাফল. এটি বাড়ার সাথে সাথে বৈশিষ্ট্যটি রৈখিক থেকে আরও বেশি বিচ্যুত হয়, যা ড্রেনের প্রান্তে চ্যানেলের সংকীর্ণতার সাথে সম্পর্কিত। একটি নির্দিষ্ট বর্তমান মানতে, তথাকথিত স্যাচুরেশন মোড ঘটে (চিত্র 2.38, ক তে বিভাগ II), যা এই সত্য দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যে ক্রমবর্ধমান কারেন্টের সাথে বর্তমানের সামান্য পরিবর্তন হয়। এটি ঘটে কারণ উচ্চ ভোল্টেজে ড্রেনের চ্যানেলটি একটি সরু ঘাড়ে টানা হয়। এক ধরণের গতিশীল ভারসাম্য ঘটে, যেখানে কারেন্টের বৃদ্ধি এবং বৃদ্ধি চ্যানেলটিকে আরও সংকীর্ণ করে এবং তদনুসারে, কারেন্ট হ্রাস করে। ফলস্বরূপ, পরেরটি প্রায় স্থির থাকে। যে ভোল্টেজে স্যাচুরেশন ঘটে তাকে স্যাচুরেশন ভোল্টেজ বলে। এটি, যেমন চিত্র থেকে দেখা যায়। , ভোল্টেজ পরিবর্তনের সাথে পরিবর্তন হয়। যেহেতু ড্রেন পিনের চ্যানেলের প্রস্থের উপর প্রভাব প্রায় একই, তারপরে

সুতরাং, একটি কম ভোল্টেজে নির্ধারিত কাটঅফ ভোল্টেজটি সংখ্যাগতভাবে স্যাচুরেশন ভোল্টেজের সমান এবং একটি নির্দিষ্ট গেট ভোল্টেজে স্যাচুরেশন ভোল্টেজ কাটঅফ ভোল্টেজ এবং গেট-সোর্স ভোল্টেজের মধ্যে পার্থক্যের সমান।

ড্রেন প্রান্তের ভোল্টেজের উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধির সাথে, p-n জংশনের ভাঙ্গন পরিলক্ষিত হয়।

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের আউটপুট বৈশিষ্ট্যগুলিতে, দুটি কাজের ক্ষেত্র OA এবং OB আলাদা করা যেতে পারে। অঞ্চল OA একটি খাড়া বৈশিষ্ট্যযুক্ত অঞ্চল বলা হয়, অঞ্চল AB একটি সমতল বা স্যাচুরেশন অঞ্চল বলা হয়। খাড়া অঞ্চলে, ট্রানজিস্টর একটি ওমিক নিয়ন্ত্রিত প্রতিরোধ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। পরিবর্ধন পর্যায়ে, ট্রানজিস্টর বৈশিষ্ট্যের সমতল অংশে কাজ করে। বি বিন্দুর বাইরে, বৈদ্যুতিক পরিবর্তনের একটি ভাঙ্গন ঘটে।

একটি নিয়ন্ত্রণ স্থানান্তর (চিত্র 2.38b) সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের ইনপুট বৈশিষ্ট্য হল ট্রানজিশনের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের বিপরীত শাখা। যদিও ভোল্টেজের পরিবর্তনের সাথে গেট কারেন্ট সামান্য পরিবর্তিত হয় এবং উৎস এবং ড্রেন টার্মিনালগুলি শর্ট সার্কিট হলে (গেট লিকেজ কারেন্ট) তার সর্বোচ্চ মান পর্যন্ত পৌঁছায়, তবে বেশিরভাগ ক্ষেত্রে এটিকে অবহেলা করা যেতে পারে। ভোল্টেজ পরিবর্তন করা গেট কারেন্টে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন ঘটায় না, যা বিপরীত কারেন্ট ট্রানজিশনের জন্য সাধারণ।

কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের সমতল অঞ্চলে কাজ করার সময়, প্রদত্ত ভোল্টেজ 11w-এ ড্রেন কারেন্ট এক্সপ্রেশন থেকে নির্ধারিত হয়

প্রাথমিক ড্রেন কারেন্ট কোথায়, যার অধীনে ড্রেনে কারেন্ট এবং ভোল্টেজ স্যাচুরেশন ভোল্টেজকে অতিক্রম করে:

যেহেতু ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর গেটে ভোল্টেজ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, তাই বৈশিষ্ট্যের ঢাল গেটের নিয়ন্ত্রণ ক্রিয়া পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়

বৈশিষ্ট্যের ঢাল তার সর্বোচ্চ মান এ পৌঁছায়। যেকোন ভোল্টেজে S এর মান নির্ণয় করতে আমরা রাশিটিকে আলাদা করি

যখন অভিব্যক্তি (2.73) রূপ নেয়

(1.74) অভিব্যক্তিতে (1.73) প্রতিস্থাপন করে, আমরা পাই।

এইভাবে, ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের বৈশিষ্ট্যের ঢাল কমে যায় কারণ এর গেটে প্রয়োগ করা ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়।

বৈশিষ্ট্যের ঢালের প্রাথমিক মান গ্রাফিকভাবে নির্ধারণ করা যেতে পারে। এটি করার জন্য, আমরা বিন্দু থেকে নিষ্কাশন বৈশিষ্ট্য (চিত্র 2.38। গ) একটি স্পর্শক আঁকা। এটি স্ট্রেস অক্ষের একটি অংশ কেটে ফেলবে এবং এর ঢাল মান নির্ধারণ করবে।

ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের পরিবর্ধক বৈশিষ্ট্য লাভ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়

যা সমীকরণ দ্বারা বৈশিষ্ট্যগত এবং অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের ঢালের সাথে সম্পর্কিত, যেখানে ট্রানজিস্টরের ডিফারেনশিয়াল অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ।

প্রকৃতপক্ষে, সাধারণ ক্ষেত্রে।

যদি একটি যুগপৎ পরিবর্তনের সাথে এবং , তাহলে কোথায় হবে

বাইপোলারের মতোই, ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের বড়- এবং ছোট-সংকেত মোড রয়েছে। বড় সংকেত মোড প্রায়ই ট্রানজিস্টরের ইনপুট এবং আউটপুট বৈশিষ্ট্য এবং চিত্রের সমতুল্য সার্কিট ব্যবহার করে গণনা করা হয়। 2.39, ক. ছোট-সংকেত মোড বিশ্লেষণ করতে, ছোট-সংকেত সমতুল্য সার্কিট (চিত্র 1) ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। 2.39, b-d (একটি পি-টাইপ চ্যানেল সহ ট্রানজিস্টর)। যেহেতু সিলিকন ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলিতে বন্ধ জংশনগুলির প্রতিরোধ বেশি (দশ - শত শত MOhms), বেশিরভাগ ক্ষেত্রে সেগুলি উপেক্ষা করা যেতে পারে। ব্যবহারিক গণনার জন্য, চিত্রের সমতুল্য সার্কিট। 2.39, d, যদিও এটি বিবেচনাধীন ট্রানজিস্টরগুলিতে ঘটে যাওয়া প্রকৃত শারীরিক প্রক্রিয়াগুলিকে আরও খারাপ প্রতিফলিত করে। সার্কিটের সমস্ত গেট ক্যাপাসিট্যান্স একটি সমতুল্য ক্যাপাসিট্যান্স C″ দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, যা গড় সমতুল্য প্রতিরোধের মাধ্যমে চার্জ করা হয়।

ভাত। 2.39। প্রত্যক্ষ কারেন্ট (a); ছোট-সংকেত সমতুল্য সার্কিট: সম্পূর্ণ (b), সরলীকৃত (c), পরিবর্তিত (d)।

আমরা ধরে নিতে পারি যে এটি বৈশিষ্ট্যের খাড়া পরিসরে স্ট্যাটিক প্রতিরোধের সমান - একটি প্রদত্ত ড্রেন-সোর্স ভোল্টেজে স্যাচুরেশন ভোল্টেজের চেয়ে কম ট্রানজিস্টরের খোলা অবস্থায় ড্রেন এবং উত্সের মধ্যে প্রতিরোধ। গেট প্রতিরোধের (ওহমিক) সমতুল্য প্রতিরোধ দ্বারা প্রতিফলিত হয়, যা এর বৃহৎ মান (দশ থেকে শত শত) উপেক্ষা করা যেতে পারে।

সমতুল্য সার্কিটে অন্তর্ভুক্ত সিলিকন ট্রানজিস্টরের পরামিতিগুলির সাধারণ মান: .

একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের ক্যাপ্যাসিট্যান্স, সেইসাথে চ্যানেলে চার্জ ক্যারিয়ারের চলাচলের চূড়ান্ত গতি, এর জড়তা বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করে। বৈশিষ্ট্যের অপারেটর ঢাল প্রবর্তন করে ট্রানজিস্টরের জড়তাকে প্রথম অনুমান হিসাবে বিবেচনা করা হয়।

সীমিত ফ্রিকোয়েন্সি কোথায়, বৈশিষ্ট্যের ঢালের স্ট্যাটিক মানের 0.7 স্তরে নির্ধারিত হয়।

যখন তাপমাত্রা পরিবর্তিত হয়, নিম্নলিখিত কারণগুলির প্রভাবের কারণে নিয়ন্ত্রণ সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের পরামিতি এবং বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তিত হয়: একটি বন্ধ p-n জংশনের বিপরীত কারেন্টে পরিবর্তন; যোগাযোগ সম্ভাব্য পার্থক্য পরিবর্তন চ্যানেল প্রতিরোধ ক্ষমতা পরিবর্তন.

ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে একটি বদ্ধ সার্কিটের বিপরীত কারেন্ট দ্রুতগতিতে বৃদ্ধি পায়। আনুমানিক, আমরা অনুমান করতে পারি যে তাপমাত্রা 6-8 সেন্টিগ্রেড বৃদ্ধি পেলে এটি দ্বিগুণ হয়ে যায়। যদি ট্রানজিস্টর গেট সার্কিটে একটি বড় বাহ্যিক প্রতিরোধ থাকে, তবে পরিবর্তিত কারেন্টের কারণে এটি জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ উল্লেখযোগ্যভাবে ভোল্টেজ পরিবর্তন করতে পারে। গেট

তাপমাত্রা প্রায় বৃদ্ধির সাথে সাথে যোগাযোগের সম্ভাব্য পার্থক্য হ্রাস পায়। একটি ধ্রুবক গেট ভোল্টেজে, এটি ড্রেন কারেন্ট বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে। কম কাটঅফ ভোল্টেজ সহ ট্রানজিস্টরগুলির জন্য, এই প্রভাবটি প্রধান এবং ড্রেন কারেন্টের পরিবর্তনের ইতিবাচক মান থাকবে।

যেহেতু তাপমাত্রা সহগ, যা চ্যানেলের প্রতিরোধ ক্ষমতার পরিবর্তনকে চিহ্নিত করে, তা ইতিবাচক, তাই ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে ড্রেন কারেন্ট হ্রাস পায়। এটি সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে সঠিক পছন্দট্রানজিস্টর অপারেটিং পয়েন্টের অবস্থান পারস্পরিক যোগাযোগ সম্ভাব্য পার্থক্য এবং চ্যানেল প্রতিরোধ ক্ষমতা পরিবর্তনের কারণে বর্তমান পরিবর্তনের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়। ফলস্বরূপ, ড্রেন কারেন্ট বিস্তৃত তাপমাত্রার পরিসরে প্রায় স্থির থাকবে।

যে অপারেটিং পয়েন্টে তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে ড্রেন প্রবাহের পরিবর্তনের একটি ন্যূনতম মান থাকে তাকে থার্মোস্টেবল পয়েন্ট বলে। সমীকরণ থেকে এর আনুমানিক অবস্থান পাওয়া যাবে

(2.78) থেকে এটি স্পষ্ট যে তাপীয়ভাবে স্থিতিশীল বিন্দুতে বৈশিষ্ট্যের একটি উল্লেখযোগ্য ঢালের সাথে, এটি ছোট এবং একটি কম ভোল্টেজের সাথে কাজ করার তুলনায় ট্রানজিস্টর থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে কম লাভ পাওয়া যেতে পারে।

ভাত। 2.40। সার্কিটগুলিতে একটি ক্ষেত্র-প্রভাব ট্রানজিস্টর অন্তর্ভুক্তি: একটি - একটি সাধারণ উত্স সহ; b - সাধারণ ড্রেন সহ

সিলিকনের উপর ভিত্তি করে তৈরি আধুনিক ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলি 120-150 C তাপমাত্রা পর্যন্ত কাজ করে৷ একটি সাধারণ উত্স এবং একটি সাধারণ ড্রেনের সাথে পরিবর্ধন পর্যায়ের সার্কিটে তাদের অন্তর্ভুক্তি চিত্রে দেখানো হয়েছে৷ 2.40, a, b. ধ্রুবক ভোল্টেজএকটি নির্দিষ্ট চ্যানেল প্রতিরোধের মান এবং একটি নির্দিষ্ট ড্রেন কারেন্ট প্রদান করে। যখন ইনপুট পরিবর্ধিত ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন গেট সম্ভাব্য পরিবর্তন হয়, এবং ড্রেন এবং উৎস স্রোত, সেইসাথে প্রতিরোধক R জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ সেই অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়।

রোধ R জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপের বৃদ্ধি, যখন এর মান বড় হয়, ইনপুট ভোল্টেজের বৃদ্ধির চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। এই কারণে, সংকেত প্রশস্ত করা হয়। এর কম প্রসারের কারণে, একটি সাধারণ গেটের সাথে স্যুইচিং দেখানো হয় না। চ্যানেলের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার ধরণ পরিবর্তন করার সময়, শুধুমাত্র প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের মেরুতা এবং স্রোতের দিক পরিবর্তন হয়, সমতুল্য সার্কিট সহ।

বাইপোলারগুলির উপর নিয়ন্ত্রণ p-n সংযোগ সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের প্রধান সুবিধাগুলি হল উচ্চ ইনপুট প্রতিরোধ, কম শব্দ, উত্পাদনের সহজতা এবং খোলা ট্রানজিস্টরের উত্স এবং ড্রেনের মধ্যে খোলা অবস্থায় অবশিষ্ট ভোল্টেজের অনুপস্থিতি।

এমআইএস ট্রানজিস্টর দুটি প্রকারের হতে পারে: অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ ট্রানজিস্টর (চ্যানেলটি উত্পাদনের সময় তৈরি হয়) এবং প্ররোচিত চ্যানেলগুলির সাথে ট্রানজিস্টর (চ্যানেলটি নিয়ন্ত্রণ ইলেক্ট্রোডগুলিতে প্রয়োগ করা ভোল্টেজের প্রভাবে প্রদর্শিত হয়)।

প্রথম ধরণের ট্রানজিস্টরগুলি চার্জ ক্যারিয়ার দ্বারা চ্যানেলের অবক্ষয় মোডে এবং সমৃদ্ধকরণ মোডে উভয়ই কাজ করতে পারে। দ্বিতীয় ধরনের ট্রানজিস্টর শুধুমাত্র সমৃদ্ধকরণ মোডে ব্যবহার করা যেতে পারে। এমওএস ট্রানজিস্টরে, কন্ট্রোল পিএন জংশন সহ ট্রানজিস্টরের বিপরীতে, ধাতব গেটটি অর্ধপরিবাহী থেকে একটি অস্তরক স্তর দ্বারা বিচ্ছিন্ন হয় এবং ক্রিস্টাল থেকে একটি অতিরিক্ত টার্মিনাল থাকে যার উপর ডিভাইসটি তৈরি করা হয় (চিত্র 2.41), যাকে সাবস্ট্রেট বলা হয়।

ভাত। 2.41। এমওএস ট্রানজিস্টর কাঠামো: একটি - একটি প্ররোচিত চ্যানেল সহ প্ল্যানার ট্রানজিস্টর। বি - একটি অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ প্ল্যানার ট্রানজিস্টর; , ট্রানজিস্টর - এবং .

ভাত। 2.42। পৃষ্ঠ স্তরে চার্জ বাহক বিতরণ

নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ হয় গেট এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে, অথবা স্বাধীনভাবে সাবস্ট্রেট এবং গেটে প্রয়োগ করা যেতে পারে। ফলস্বরূপ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবের অধীনে, একটি প্ররোচিত চ্যানেল সহ একটি ট্রানজিস্টরে অর্ধপরিবাহীর গভীরতায় ইলেকট্রনগুলির বিকর্ষণের কারণে সেমিকন্ডাক্টরের পৃষ্ঠে একটি -টাইপ চ্যানেল উপস্থিত হয়। একটি অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ একটি ট্রানজিস্টরে, বিদ্যমান চ্যানেলটি প্রসারিত বা সংকীর্ণ হয়। কন্ট্রোল ভোল্টেজ পরিবর্তন করা চ্যানেলের প্রস্থ এবং তদনুসারে, ট্রানজিস্টরের প্রতিরোধ এবং বর্তমান পরিবর্তন করে।

এমওএস ট্রানজিস্টরগুলির একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা হল তাদের উচ্চ ইনপুট প্রতিরোধ, ওহম মানগুলিতে পৌঁছানো (ওহম নিয়ন্ত্রণ জংশন সহ ট্রানজিস্টরের জন্য)।

আসুন একটি প্ররোচিত -চ্যানেল সহ একটি এমওএস ট্রানজিস্টরের অপারেশনটি ঘনিষ্ঠভাবে দেখে নেওয়া যাক। ট্রানজিস্টরের প্রারম্ভিক উপাদান হিসাবে -টাইপ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা থাকা সিলিকন ব্যবহার করা যাক। অস্তরক ফিল্মের ভূমিকা সিলিকন ডাই অক্সাইড দ্বারা সঞ্চালিত হয়। পক্ষপাতের অনুপস্থিতিতে, সেমিকন্ডাক্টরের কাছাকাছি-পৃষ্ঠের স্তরটি সাধারণত ইলেক্ট্রন দ্বারা সমৃদ্ধ হয় (চিত্র 2.42, ক)। এটি ডাইলেক্ট্রিক ফিল্মে ইতিবাচক চার্জযুক্ত আয়নগুলির উপস্থিতি দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে, যা সিলিকনের পূর্ববর্তী জারণ এবং এর ফটোলিথোগ্রাফিক প্রক্রিয়াকরণের ফলস্বরূপ, সেইসাথে ইন্টারফেসে ফাঁদের উপস্থিতি। আমাদের স্মরণ করা যাক যে ফাঁদগুলি হল শক্তি স্তরগুলির একটি সেট যা ব্যান্ড গ্যাপের গভীরে অবস্থিত, এর মাঝখানের কাছাকাছি।

যখন গেটে একটি ঋণাত্মক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন কাছাকাছি-পৃষ্ঠের স্তরের ইলেকট্রনগুলি অর্ধপরিবাহীতে গভীরভাবে বিতাড়িত হয় এবং গর্তগুলি পৃষ্ঠের দিকে চলে যায়। কাছাকাছি-পৃষ্ঠের স্তর গর্ত বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা অর্জন করে (চিত্র 2.42, খ)। একটি পাতলা বিপরীত স্তর এটিতে উপস্থিত হয়, ড্রেনটিকে উত্সের সাথে সংযুক্ত করে। এই স্তরটি একটি চ্যানেল হিসাবে কাজ করে। যদি উত্স এবং ড্রেনের মধ্যে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তবে গর্তগুলি, চ্যানেল বরাবর চলমান, একটি ড্রেন কারেন্ট তৈরি করে। গেট ভোল্টেজ পরিবর্তন করে, আপনি চ্যানেলটি প্রশস্ত বা সংকীর্ণ করতে পারেন এবং এর ফলে ড্রেন কারেন্ট বৃদ্ধি বা হ্রাস করতে পারেন।

যে গেট ভোল্টেজটিতে চ্যানেলটি প্ররোচিত হয় তাকে থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ বলে। যেহেতু গেট ভোল্টেজ বৃদ্ধির সাথে সাথে চ্যানেলটি ধীরে ধীরে প্রদর্শিত হয়, তার সংজ্ঞায় অস্পষ্টতা দূর করার জন্য, ড্রেন কারেন্টের একটি নির্দিষ্ট মান সাধারণত সেট করা হয়, যার উপরে এটি বিবেচনা করা হয় যে গেট সম্ভাব্য থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজে পৌঁছেছে।

অর্ধপরিবাহী পৃষ্ঠ থেকে দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে প্ররোচিত গর্তের ঘনত্ব হ্রাস পায়। চ্যানেলের বেধের প্রায় সমান দূরত্বে, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা অভ্যন্তরীণ হয়ে ওঠে। তারপরে প্রধান চার্জ বাহক (-ট্রানজিশন) এর একটি বিভাগ ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। এটির জন্য ধন্যবাদ, ড্রেন, উত্স এবং চ্যানেলগুলি সাবস্ট্রেট থেকে বিচ্ছিন্ন হয়; - জংশনটি বিপরীত দিকে প্রয়োগ করা ভোল্টেজ দ্বারা পক্ষপাতদুষ্ট। স্পষ্টতই, ট্রানজিস্টরের ড্রেন এবং সোর্স ইলেক্ট্রোডের সাপেক্ষে সাবস্ট্রেটে অতিরিক্ত ভোল্টেজ প্রয়োগ করে এর প্রস্থ এবং চ্যানেলের প্রস্থ পরিবর্তন করা যেতে পারে। অতএব, ড্রেন কারেন্ট শুধুমাত্র গেট ভোল্টেজ পরিবর্তন করে নয়, সাবস্ট্রেট ভোল্টেজ পরিবর্তন করেও নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, এমওএস ট্রানজিস্টর নিয়ন্ত্রণ করা একটি নিয়ন্ত্রণ স্থানান্তর সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর নিয়ন্ত্রণ করার অনুরূপ। একটি চ্যানেল তৈরি করতে, গেটে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করতে হবে।

বিপরীত স্তরের পুরুত্ব ক্ষয়প্রাপ্ত স্তরের পুরুত্বের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম। পরেরটি যদি শত শত - হাজার হাজার এনএম হয়, তবে প্ররোচিত চ্যানেলের পুরুত্ব মাত্র 1-5 এনএম। অন্য কথায়, প্ররোচিত চ্যানেলের গর্তগুলি সেমিকন্ডাক্টরের পৃষ্ঠে "চাপ" হয়, তাই সেমিকন্ডাক্টর-ডাইইলেকট্রিক ইন্টারফেসের গঠন এবং বৈশিষ্ট্যগুলি এমওএস ট্রানজিস্টরগুলিতে খুব গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

যে ছিদ্রগুলি চ্যানেল তৈরি করে তা কেবলমাত্র সাবস্ট্রেট-টাইপ থেকে নয়, যেখানে তাদের কয়েকটি রয়েছে এবং সেগুলি তুলনামূলকভাবে ধীরে ধীরে উত্পন্ন হয়, তবে স্তর-প্রকার উত্স এবং ড্রেন থেকেও, যেখানে তাদের ঘনত্ব কার্যত সীমাহীন এবং ক্ষেত্র। এই ইলেক্ট্রোড কাছাকাছি শক্তি বেশ উচ্চ.

একটি অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ ট্রানজিস্টরগুলিতে, ড্রেন সার্কিটে কারেন্ট প্রবাহিত হবে এমনকি গেটে শূন্য ভোল্টেজেও। এটি বন্ধ করার জন্য, গেটে একটি ধনাত্মক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা প্রয়োজন (একটি -টাইপ চ্যানেল সহ একটি কাঠামোতে) কাটঅফ ভোল্টেজের সমান বা তার বেশি। এই ক্ষেত্রে, বিপরীত স্তর থেকে গর্তগুলি প্রায় সম্পূর্ণরূপে অর্ধপরিবাহীর গভীরতায় স্থানচ্যুত হবে এবং চ্যানেলটি অদৃশ্য হয়ে যাবে। যখন একটি নেতিবাচক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, চ্যানেলটি প্রসারিত হয় এবং বর্তমান বৃদ্ধি পায়। এভাবে। অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ MOS ট্রানজিস্টরগুলি হ্রাস এবং সমৃদ্ধকরণ উভয় মোডে কাজ করে।

ভাত। 2.43। একটি এমওএস ট্রানজিস্টরের কাঠামো পরিবর্তন করা চ্যানেলের প্রস্থের সাথে যখন কারেন্ট প্রবাহিত হয় (ক); প্ররোচিত (b) এবং অন্তর্নির্মিত (c) চ্যানেলগুলির সাথে এর আউটপুট বৈশিষ্ট্য: আমি খাড়া অঞ্চল; II - সমতল এলাকা, বা স্যাচুরেশন এলাকা; III - ভাঙ্গন এলাকা; 1 - ডাইনিং স্তর

কন্ট্রোল জংশন সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের মতো, কম ভোল্টেজে MOS ট্রানজিস্টর (চিত্র 2.43, b, c এর ক্ষেত্রে) একটি লিনিয়ারাইজড নিয়ন্ত্রিত প্রতিরোধের মতো আচরণ করে। ভোল্টেজ বাড়ার সাথে সাথে চ্যানেলের প্রস্থ হ্রাস পায় এর জুড়ে ভোল্টেজের ড্রপ এবং এর ফলে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের পরিবর্তনের কারণে। এটি বিশেষত খালের সেই অংশে উচ্চারিত হয় যা ড্রেনের কাছে অবস্থিত (চিত্র 2.43, ক)। ভোল্টেজ ড্রপ কারেন্ট দ্বারা সৃষ্ট চ্যানেল বরাবর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তির অসম বন্টন ঘটায় এবং ড্রেনের কাছে যাওয়ার সাথে সাথে এটি বৃদ্ধি পায়। যখন ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন ড্রেনের কাছাকাছি চ্যানেলটি এত সংকীর্ণ হয়ে যায় যে গতিশীল ভারসাম্য ঘটে, যখন ভোল্টেজ বৃদ্ধির ফলে চ্যানেলের প্রস্থ হ্রাস পায় এবং এর প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। ফলস্বরূপ, ভোল্টেজ আরও বৃদ্ধির সাথে বর্তমানের সামান্য পরিবর্তন হয়। ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে চ্যানেলের প্রস্থ পরিবর্তন করার এই প্রক্রিয়াগুলি নিয়ন্ত্রণ p-n জংশন সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের মতোই।

এমওএস ট্রানজিস্টরগুলির আউটপুট বৈশিষ্ট্যগুলি একটি নিয়ন্ত্রণ সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির অনুরূপ (চিত্র 2.43, বি, গ)৷ তাদের মধ্যে, এক খাড়া এবং সমতল এলাকা, সেইসাথে একটি ভাঙ্গন এলাকা পার্থক্য করতে পারেন। খাড়া অঞ্চলে, এমওএস ট্রানজিস্টর বৈদ্যুতিকভাবে নিয়ন্ত্রিত প্রতিরোধ হিসাবে কাজ করতে পারে। ফ্ল্যাট অঞ্চল II সাধারণত অ্যামপ্লিফিকেশন স্টেজ তৈরি করার সময় ব্যবহৃত হয়। বিশ্লেষণাত্মক অনুমান বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য MOS ট্রানজিস্টরগুলি খুব সুবিধাজনক নয় এবং খুব কমই ইঞ্জিনিয়ারিং অনুশীলনে ব্যবহৃত হয়। স্যাচুরেশন অঞ্চলে ড্রেন কারেন্টের মোটামুটি অনুমানের জন্য, কেউ সমীকরণটি ব্যবহার করতে পারেন

একটি অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ ট্রানজিস্টরগুলির জন্য, আপনি সমীকরণ (2.79) ব্যবহার করতে পারেন যদি আপনি প্রতিস্থাপন করেন এবং ভোল্টেজের লক্ষণগুলি বিবেচনায় নেন এবং .. তারা একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের পরামিতিগুলিকে চিহ্নিত করে, যা একটি প্রদত্ত পরিমাপ মোডের জন্য চিত্রে সমতুল্য সার্কিট দ্বারা উপস্থাপিত। 2.44, d এটি ট্রানজিস্টরের বৈশিষ্ট্যগুলি কম ভালভাবে প্রতিফলিত করে, তবে এর পরামিতিগুলি পরিচিত বা সহজেই পরিমাপ করা যায় (ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্স, পাস ক্যাপাসিট্যান্স, আউটপুট ক্যাপাসিট্যান্স)।

এমওএস ট্রানজিস্টরের বৈশিষ্ট্যের ঢালের জন্য অপারেটর সমীকরণটি একটি নিয়ন্ত্রণ সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের মতোই রয়েছে। একটি সাধারণ ক্ষেত্রে, 5 মাইক্রন চ্যানেলের দৈর্ঘ্য সহ, সীমিত ফ্রিকোয়েন্সি যেখানে বৈশিষ্ট্যের ঢাল 0.7 গুণ কমে যায় তা কয়েকশ মেগাহার্টজের মধ্যে থাকে।

থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ এবং কাটঅফ ভোল্টেজের তাপমাত্রা নির্ভরতা ফার্মি স্তরের অবস্থানের পরিবর্তন, অবক্ষয় অঞ্চলে স্পেস চার্জের পরিবর্তন এবং ডাইলেকট্রিকের চার্জ মানের উপর তাপমাত্রার প্রভাবের কারণে ঘটে। এমওএস ট্রানজিস্টরগুলির একটি তাপগতভাবে স্থিতিশীল অপারেটিং পয়েন্ট থাকতে পারে, যেখানে ড্রেন কারেন্ট তাপমাত্রার উপর সামান্য নির্ভর করে। বিভিন্ন ট্রানজিস্টরের জন্য, তাপগতভাবে স্থিতিশীল বিন্দুতে ড্রেন কারেন্টের মান পরিসীমার মধ্যে থাকে। বাইপোলার ট্রানজিস্টরের উপর MOS ট্রানজিস্টরগুলির একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা হল ছোট সংকেতগুলি পরিবর্তন করার সময় তাদের কম ভোল্টেজ ড্রপ। সুতরাং, স্যাচুরেশন মোডে বাইপোলার ট্রানজিস্টরে থাকলে ভোল্টেজ

যখন হ্রাস করা হয়, তখন এটিকে শূন্যের দিকে ঝুঁকতে থাকা মানতে হ্রাস করা যেতে পারে। যেহেতু সিলিকন ডাই অক্সাইড ডাইইলেক্ট্রিক সহ এমওএস ট্রানজিস্টরগুলি ব্যাপক হয়ে উঠেছে, তাই আমরা এখন থেকে তাদের এমওএস ট্রানজিস্টর বলব।

বর্তমানে, শিল্পটি ডুয়াল ইনসুলেটেড গেট (টেট্রোড) এমওএসএফইটি তৈরি করে, যেমন একটি দ্বিতীয় গেটের উপস্থিতি আপনাকে দুটি নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ ব্যবহার করে ট্রানজিস্টর কারেন্টকে একই সাথে নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়, যা বিভিন্ন পরিবর্ধক এবং গুণমান ডিভাইস নির্মাণের সুবিধা দেয়। তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি একক-গেট ফিল্ড এফেক্ট ট্রানজিস্টরের মতোই, শুধুমাত্র তাদের মধ্যে আরও বেশি রয়েছে, যেহেতু তারা প্রতিটি গেটের ভোল্টেজের জন্য তৈরি করা হয়েছে যখন অন্য গেটে ভোল্টেজকে ধ্রুবক রাখে। তদনুসারে, প্রথম এবং দ্বিতীয় গেটগুলির জন্য বৈশিষ্ট্যের ঢাল, প্রথম এবং দ্বিতীয় গেটের কাটঅফ ভোল্টেজ ইত্যাদি আলাদা করা হয় গেটগুলিতে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা সিঙ্গেল-গেট এমওএস ট্রানজিস্টরের গেটে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা থেকে আলাদা নয়। .

থ্রেশহোল্ড অতিক্রম করতে হবে। অন্যথায়, চ্যানেল প্রদর্শিত হবে না এবং ট্রানজিস্টর লক করা হবে।