એન-ચેનલ MOSFET, N-ચેનલ મેટલ-ઓક્સાઇડ-સેમિકન્ડક્ટર ફીલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર, MOSFET નો એક મહત્વપૂર્ણ પ્રકાર છે. નીચે N-ચેનલ MOSFETs ની વિગતવાર સમજૂતી છે:
I. મૂળભૂત માળખું અને રચના
એન-ચેનલ MOSFET માં નીચેના મુખ્ય ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે:
દરવાજો:કંટ્રોલ ટર્મિનલ, સ્ત્રોત અને ડ્રેઇન વચ્ચેના વાહક ચેનલને નિયંત્રિત કરવા માટે ગેટ વોલ્ટેજ બદલીને.· ·
સ્ત્રોત:વર્તમાન પ્રવાહ, સામાન્ય રીતે સર્કિટની નકારાત્મક બાજુ સાથે જોડાયેલ છે.· ·
ડ્રેઇન: વર્તમાન પ્રવાહ, સામાન્ય રીતે સર્કિટના લોડ સાથે જોડાયેલ છે.
સબસ્ટ્રેટ:સામાન્ય રીતે P-પ્રકારની સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી, MOSFETs માટે સબસ્ટ્રેટ તરીકે વપરાય છે.
ઇન્સ્યુલેટર：ગેટ અને ચેનલ વચ્ચે સ્થિત છે, તે સામાન્ય રીતે સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ (SiO2) નું બનેલું હોય છે અને ઇન્સ્યુલેટર તરીકે કામ કરે છે.
II. ઓપરેશનનો સિદ્ધાંત
એન-ચેનલ MOSFET ના ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ ઇફેક્ટ પર આધારિત છે, જે નીચે પ્રમાણે આગળ વધે છે:
કટ-ઓફ સ્થિતિ:જ્યારે ગેટ વોલ્ટેજ (Vgs) થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજ (Vt) કરતા નીચું હોય છે, ત્યારે ગેટની નીચે P-ટાઈપ સબસ્ટ્રેટમાં કોઈ N-ટાઈપ વાહક ચેનલ રચાતી નથી, અને તેથી સ્ત્રોત અને ગટર વચ્ચે કટ-ઓફ સ્થિતિ હોય છે. અને પ્રવાહ વહેતો નથી.
વાહકતા સ્થિતિ:જ્યારે ગેટ વોલ્ટેજ (Vgs) થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજ (Vt) કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે ગેટની નીચે પી-ટાઈપ સબસ્ટ્રેટમાં છિદ્રો દૂર કરવામાં આવે છે, જે અવક્ષય સ્તર બનાવે છે. ગેટ વોલ્ટેજમાં વધુ વધારા સાથે, ઇલેક્ટ્રોન પી-ટાઈપ સબસ્ટ્રેટની સપાટી તરફ આકર્ષાય છે, જે એન-ટાઈપ વાહક ચેનલ બનાવે છે. આ બિંદુએ, સ્ત્રોત અને ગટર વચ્ચે એક પાથ રચાય છે અને પ્રવાહ વહે છે.
III. પ્રકારો અને લક્ષણો
એન-ચેનલ MOSFET ને તેમની લાક્ષણિકતાઓ અનુસાર વિવિધ પ્રકારોમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે, જેમ કે એન્હાન્સમેન્ટ-મોડ અને ડિપ્લેશન-મોડ. તેમાંથી, એન્હાન્સમેન્ટ-મોડ MOSFETs જ્યારે ગેટ વોલ્ટેજ શૂન્ય હોય ત્યારે કટ-ઓફ સ્થિતિમાં હોય છે અને તેને ચલાવવા માટે પોઝિટિવ ગેટ વોલ્ટેજ લાગુ કરવાની જરૂર પડે છે; જ્યારે ગેટ વોલ્ટેજ શૂન્ય હોય ત્યારે ડિપ્લેશન-મોડ MOSFET પહેલેથી જ વાહક સ્થિતિમાં હોય છે.
એન-ચેનલ MOSFET માં ઘણી ઉત્તમ લાક્ષણિકતાઓ છે જેમ કે:
ઉચ્ચ ઇનપુટ અવબાધ:MOSFET ના ગેટ અને ચેનલને ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્તર દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે, પરિણામે અત્યંત ઉચ્ચ ઇનપુટ અવબાધ થાય છે.
ઓછો અવાજ:MOSFET ની કામગીરીમાં લઘુમતી વાહકોના ઇન્જેક્શન અને સંયોજનનો સમાવેશ થતો નથી, તેથી અવાજ ઓછો છે.
ઓછી વીજ વપરાશ: MOSFET નો વીજ વપરાશ ચાલુ અને બંધ બંને રાજ્યોમાં ઓછો છે.
હાઇ-સ્પીડ સ્વિચિંગ લાક્ષણિકતાઓ:MOSFETs અત્યંત ઝડપી સ્વિચિંગ ઝડપ ધરાવે છે અને ઉચ્ચ આવર્તન સર્કિટ અને હાઇ સ્પીડ ડિજિટલ સર્કિટ માટે યોગ્ય છે.
IV. અરજીના ક્ષેત્રો
N-ચેનલ MOSFET નો ઉપયોગ વિવિધ ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં તેમના ઉત્કૃષ્ટ પ્રદર્શનને કારણે થાય છે, જેમ કે:
ડિજિટલ સર્કિટ્સ:લોજિક ગેટ સર્કિટના મૂળભૂત તત્વ તરીકે, તે ડિજિટલ સિગ્નલોની પ્રક્રિયા અને નિયંત્રણને લાગુ કરે છે.
એનાલોગ સર્કિટ્સ:એમ્પ્લીફાયર અને ફિલ્ટર્સ જેવા એનાલોગ સર્કિટમાં મુખ્ય ઘટક તરીકે ઉપયોગ થાય છે.
પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ:પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના નિયંત્રણ માટે વપરાય છે જેમ કે પાવર સપ્લાય અને મોટર ડ્રાઇવને સ્વિચ કરવા.
અન્ય વિસ્તારો:જેમ કે LED લાઇટિંગ, ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશન્સ અને અન્ય ક્ષેત્રોનો પણ વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે.
સારાંશમાં, એન-ચેનલ MOSFET, એક મહત્વપૂર્ણ સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણ તરીકે, આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક તકનીકમાં બદલી ન શકાય તેવી ભૂમિકા ભજવે છે.
પોસ્ટનો સમય: સપ્ટે-13-2024
