एन-चैनल एमओएसएफईटी, एन-चैनल मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर, एमओएसएफईटी का एक महत्वपूर्ण प्रकार है। निम्नलिखित एन-चैनल एमओएसएफईटी का विस्तृत विवरण है:
I. मूल संरचना और संरचना
एक एन-चैनल MOSFET में निम्नलिखित प्रमुख घटक होते हैं:
दरवाज़ा:नियंत्रण टर्मिनल, स्रोत और नाली के बीच प्रवाहकीय चैनल को नियंत्रित करने के लिए गेट वोल्टेज को बदलकर।· ·
स्रोत:वर्तमान बहिर्प्रवाह, आमतौर पर सर्किट के नकारात्मक पक्ष से जुड़ा होता है।· ·
नाली: वर्तमान प्रवाह, आमतौर पर सर्किट के लोड से जुड़ा होता है।
सब्सट्रेट:आमतौर पर एक पी-प्रकार अर्धचालक सामग्री, जिसका उपयोग एमओएसएफईटी के लिए सब्सट्रेट के रूप में किया जाता है।
विसंवाहक:गेट और चैनल के बीच स्थित, यह आमतौर पर सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) से बना होता है और एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करता है।
द्वितीय. संचालन का सिद्धांत
एन-चैनल एमओएसएफईटी का संचालन सिद्धांत विद्युत क्षेत्र प्रभाव पर आधारित है, जो निम्नानुसार आगे बढ़ता है:
कट-ऑफ स्थिति:जब गेट वोल्टेज (वीजीएस) थ्रेशोल्ड वोल्टेज (वीटी) से कम होता है, तो गेट के नीचे पी-टाइप सब्सट्रेट में कोई एन-टाइप कंडक्टिंग चैनल नहीं बनता है, और इसलिए स्रोत और ड्रेन के बीच कट-ऑफ स्थिति होती है। और धारा प्रवाहित नहीं हो सकती.
चालकता अवस्था:जब गेट वोल्टेज (वीजीएस) थ्रेशोल्ड वोल्टेज (वीटी) से अधिक होता है, तो गेट के नीचे पी-प्रकार सब्सट्रेट में छेद विकर्षित हो जाते हैं, जिससे एक कमी परत बन जाती है। गेट वोल्टेज में और वृद्धि के साथ, इलेक्ट्रॉन पी-प्रकार सब्सट्रेट की सतह पर आकर्षित होते हैं, जिससे एन-प्रकार का संचालन चैनल बनता है। इस बिंदु पर, स्रोत और नाली के बीच एक पथ बनता है और धारा प्रवाहित हो सकती है।
तृतीय. प्रकार एवं विशेषताएँ
एन-चैनल MOSFETs को उनकी विशेषताओं के अनुसार विभिन्न प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है, जैसे एन्हांसमेंट-मोड और डिप्लेशन-मोड। उनमें से, एन्हांसमेंट-मोड MOSFETs कट-ऑफ स्थिति में होते हैं जब गेट वोल्टेज शून्य होता है, और संचालित करने के लिए एक सकारात्मक गेट वोल्टेज लागू करने की आवश्यकता होती है; जबकि गेट वोल्टेज शून्य होने पर डिप्लेशन-मोड MOSFETs पहले से ही प्रवाहकीय स्थिति में होते हैं।
एन-चैनल MOSFETs में कई उत्कृष्ट विशेषताएं हैं जैसे:
उच्च इनपुट प्रतिबाधा:MOSFET के गेट और चैनल को एक इन्सुलेटिंग परत द्वारा अलग किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक उच्च इनपुट प्रतिबाधा होती है।
कम शोर:चूंकि MOSFETs के संचालन में अल्पसंख्यक वाहकों का इंजेक्शन और कंपाउंडिंग शामिल नहीं है, इसलिए शोर कम है।
कम बिजली की खपत: MOSFETs में चालू और बंद दोनों स्थितियों में बिजली की खपत कम होती है।
उच्च गति स्विचिंग विशेषताएँ:MOSFETs में बेहद तेज़ स्विचिंग गति होती है और ये उच्च आवृत्ति सर्किट और उच्च गति डिजिटल सर्किट के लिए उपयुक्त होते हैं।
चतुर्थ. आवेदन के क्षेत्र
एन-चैनल एमओएसएफईटी का उपयोग उनके उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में व्यापक रूप से किया जाता है, जैसे:
डिजिटल सर्किट:लॉजिक गेट सर्किट के मूल तत्व के रूप में, यह डिजिटल सिग्नल के प्रसंस्करण और नियंत्रण को कार्यान्वित करता है।
एनालॉग सर्किट:एम्पलीफायरों और फिल्टर जैसे एनालॉग सर्किट में एक प्रमुख घटक के रूप में उपयोग किया जाता है।
बिजली के इलेक्ट्रॉनिक्स:बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे स्विचिंग बिजली आपूर्ति और मोटर ड्राइव के नियंत्रण के लिए उपयोग किया जाता है।
अन्य क्षेत्र:जैसे एलईडी लाइटिंग, ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स, वायरलेस संचार और अन्य क्षेत्रों में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
संक्षेप में, एन-चैनल MOSFET, एक महत्वपूर्ण अर्धचालक उपकरण के रूप में, आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी में एक अपूरणीय भूमिका निभाता है।