MOSFET с P-каналом обозначает класс транзистора, электронного устройства, которое функционирует в качестве ключа (переключателя) или усилителя электрического тока (сигнала). Само название MOSFET определяет, какая технология и какие материалы используются при производстве транзистора, а также принцип его действия. Этот класс транзисторов обладает высокой чувствительностью к уровню напряжения электрического сигнала и является более энергоэффективным, чем его «сородичи» – биполярные транзисторы. Из транзисторов класса MOSFET получаются отличные электрические ключи, что открыло им дорогу в цифровые технологии, включая компьютеры, мобильные устройства и прочие электронные товары массового потребления.

Описание

MOSFET является радиокомпонентом, который состоит из трех элементов – затвор, сток и исток. Физически полевые транзисторы выглядят также, как и другие классы транзисторов, имея стандартный корпус типа TO-3 или TO-92. Размер их бывает разный, но в основном колеблется в диапазоне от 3 до 12 мм. Сам корпус транзистора несет функцию защиты от грязи, влаги и механических повреждений полупроводниковых контактов, а также служит для отвода тепла от кристалла кремния. В состав компьютерных микросхем интегрированы миллионы микроскопических транзисторов MOSFET, которые объединены на одной кремниевой подложке.

Технология MOSFET

Название MOSFET является сокращением от словосочетания «metal oxide semiconductor field-effect transistor» или по-русски «металл-оксид полупроводниковый полевой транзистор» (МОПТ). Но в большинстве современных транзисторов класса MOSFET используется кремний, тогда как ранние примеры содержали металл-оксидные компоненты. В полевых транзисторах рабочий ток между стоком и истоком создается за счет перемещения носителей заряда одного знака (электронов или дыр), что предопределяет второе название полевых транзисторов – униполярный. Это их сильно отличает от биполярных транзисторов, в которых ток протекает через сэндвич из трех слоев кремния с двумя полупроводниковыми переходами. Несмотря на то, что оба типа транзисторов (биполярный и униполярный) могут работать как электронный ключ, полевой эффект (создаваемый носителями одного заряда) в униполярных MOSFET-транзисторах позволяет оперировать слабыми токами намного быстрее.

Отличия P-канал от N-канала

Транзисторы MOSFET делятся на два основных типа: с P-каналом и N-каналом. Они различаются полярностью подводимого к их контактам напряжения, также как различаются биполярные транзисторы с PNP и NPN полупроводниковыми переходами. В устройстве с N-каналом за распространение тока отвечают электроны, которые перемещаются от истока в сторону стока, в то время как в устройствах с P-каналом от истока к стоку перемещаются положительно заряженные частицы или так называемые дыры.

Область применения

Высокая скорость переключения и низкое энергопотребление делает MOSFET идеальным компонентом для создания логических цепей, элементов памяти и других элементов компьютера. Большие успехи высокотехнологичных устройств, начиная с 70-х годов прошлого века, связаны именно с миниатюризацией транзисторов MOSFET, что позволило создавать более сложные и производительные компьютеры.