Ներածություն
Էլեկտրոնային բաղադրիչների ոլորտում մետաղական-օքսիդ-կիսահաղորդչային դաշտային էֆեկտի տրանզիստորը (MOSFET ) հայտնվել է որպես ժամանակակից սխեմաների հիմնարար շենք: Չնայած ավանդական երկբեւեռ հանգույցի տրանզիստորները (BJTS) էական դեր են խաղացել էլեկտրոնային սարքերի մշակման գործում, Mosfets- ը առաջարկում է հստակ առավելություններ, որոնք նրանց նախընտրում են տարբեր դիմումներում: Այս հոդվածը ներկայացնում է այն պատճառները, թե ինժեներներն ու դիզայներները նախընտրում են մոգոհեները սովորական տրանզիստորների նկատմամբ, ուսումնասիրելով իրենց գործառնական արդյունավետությունը, կառուցվածքային նպաստները եւ դրանք բերում են էլեկտրոնային համակարգեր:
Հիմնարար տարբերություններ Mosfets- ի եւ Bjts- ի միջեւ
Հիմնականում, Mosfets and Bjts- ը գործում է որպես անջատիչ կամ ուժեղացուցիչ էլեկտրոնային սխեմաներում, բայց դրանք գործում են տարբեր սկզբունքներով: BJTS- ը ներկայիս վերահսկվող սարքեր են, որոնք պահանջում են բազային հոսանքի շարունակական հոսք `գործառնական մնալու համար: Ի հակադրություն, Mosfets- ը լարման վերահսկվող է, դարպասի տերմինալում լարման կարիք ունի `ջրահեռացման եւ աղբյուրի տերմինալների միջեւ հաղորդունակությունը մոդուլավորելու համար: Այս հիմնարար տարբերությունը հանգեցնում է Mosfets- ի գործառնական մի քանի առավելությունների:
Էլեկտրաէներգիայի սպառման արդյունավետությունը
Մոսֆետների լարման վերահսկվող բնույթը նշանակում է, որ նրանք զգալիորեն ավելի քիչ ուժ են սպառում վարորդական սխեմաներում, համեմատած bjts- ի հետ: Քանի որ GATE- ի ոչ մի հոսանք չի պահանջվում պահպանել MOSFET- ի վիճակը (բացառությամբ անցման անցման ընթացքում, երբ դարպասի կոնկրետան գանձվում կամ լիցքաթափվում է), ստատիկ էներգիայի սպառումը նվազագույն է: Այս արդյունավետությունը շատ կարեւոր է մարտկոցներով աշխատող սարքերի եւ լայնածավալ ինտեգրման մեջ, որտեղ էլեկտրաէներգիայի արդյունավետությունը թարգմանվում է մարտկոցի ավելի երկար կյանք եւ կրճատված ջերմային խնդիրներ:
Անջատման արագության եւ հաճախության պատասխանը
Mosfets- ը, ընդհանուր առմամբ, առաջարկում է ավելի արագ անջատման արագություններ `համեմատած BJTS- ի հետ: Բազային տարածաշրջանում (ինչպես BJTS- ում) լիցքավորման պահեստավորման բացակայությունը թույլ է տալիս Mosfets- ին արագորեն միացնել եւ անջատել, դրանք հարմար դարձնելով բարձր հաճախականության դիմումների համար: Այս հատկանիշը հատկապես ձեռնտու է էլեկտրաէներգիայի մատակարարման եւ գերարագ թվային սխեմաների անջատման հարցում, որտեղ արագ անցումներն անհրաժեշտ են կատարման համար:
Ther երմային արդյունավետություն եւ կայունություն
Mal երմային կառավարումը էլեկտրոնային ձեւավորման կարեւոր կողմն է: Mosfets- ը դրական ջերմաստիճանի գործակից է ցուցադրում, ինչը նշանակում է, որ նրանց դիմադրությունը մեծանում է ջերմաստիճանի հետ: Այս գույքը թույլ է տալիս ավելի լավ ջերմային կայունություն եւ հեշտությամբ զուգահեռ զուգահեռ զուգահեռ զուգահեռ զուգահեռ `առանց ջերմային փախուստի ռիսկի, բաճկոններով ընդհանուր խնդիր` իրենց բացասական ջերմաստիճանի գործակիցի պատճառով:
Ընդլայնված ջերմային հաղորդունակություն
Մոսֆետների կառուցվածքային ձեւավորումը հեշտացնում է ջերմության արդյունավետ տարածումը: Նրանց Planar Construction- ը թույլ է տալիս ավելի մեծ մակերեսային տարածքների շփում, ջերմային լվացարանների հետ, բարելավելով ջերմային հաղորդակցությունը: Այս հատկությունը կենսական նշանակություն ունի բարձր էներգիայի ծրագրերում, որտեղ անհրաժեշտ է ջերմափոխանակման արդյունավետ հեռացում `սարքի հուսալիությունն ու երկարակեցությունը պահպանելու համար:
Ստորին ջերմային աղմուկ
Mosfets- ը բնորոշ կերպով ավելի քիչ ջերմային աղմուկ է արտադրում BJTS- ի համեմատ: Այս բնութագիրը նրանց հարմար է դարձնում ճշգրիտ անալոգային սխեմաների եւ ցածր աղմուկի ուժեղացման ծրագրեր, ինչպիսիք են բարձր հավատարմության աուդիո սարքավորումների եւ զգայուն ազդանշանային մշակման սարքերում:
Սանկալից եւ ինտեգրում ICS- ում
Մոսֆետների նշանակալի առավելություններից մեկը ստում է դրանց մասշտաբայինության մեջ: Դրանք կարող են արտադրվել ծայրաստիճան փոքր մասշտաբներով, ինչը անհրաժեշտ է բարձր խտության ինտեգրված սխեմաների համար (ICS): Միլիոնավոր խճանկարներ մեկ չիպի վրա տեղադրելու ունակությունը հնարավորություն է տալիս բարդ ֆունկցիոնալությունը հայտնաբերվել ժամանակակից միկրոպրոցեսորների եւ հիշողության սարքերում:
Համատեղելիություն CMOS տեխնոլոգիայի հետ
Լրացուցիչ MOS (CMOS) տեխնոլոգիա, որն օգտագործում է ինչպես N-channel- ը, այնպես էլ P-Channel Mosfets- ը, կազմում է թվային տրամաբանական սխեմաների ողնաշարը: CMOS- ի սխեմաների ցածր մակարդակի ցածր սպառումը եւ բարձր աղմուկը անձեռնմխելիությունը ուղղակիորեն վերագրվում են Mosfets- ի հատկություններին: Այս համատեղելիությունն ապահովում է, որ Mosfets- ը մնում է ինտեգրալ, կիսահաղորդչային տեխնոլոգիաների էվոլյուցիայի մեջ:
Հետաքրքրություններ Fatchation տեխնիկայի ոլորտում
Ժամանակակից արտադրության տեխնիկան հետագայում կատարել է խճանկարների կատարումը: Finfets եւ Silicon-On-Insulator (SOI) տեխնոլոգիաների նորամուծությունները նվազեցնում են արտահոսքի հոսանքները եւ բարելավում են վերահսկողությունը ալիքի ձեւավորման վրա, ինչը հանգեցնում է ավելի արագ եւ ավելի արդյունավետ սարքերի: Այս առաջխաղացումներն ընդգծում են MOSFET կառույցների ճկունությունը `նոր տեխնոլոգիական պահանջներին հարմարվելու հարցում:
Դիմումի հատուկ առավելություններ
Mosfets- ը առանձնահատուկ առավելություններ է առաջարկում տարբեր ծրագրերում `իրենց յուրահատուկ բնութագրերի շնորհիվ: Ներկայիս բարձր բեռներ վարելու եւ բարձր հաճախականություններում գործելու նրանց ունակությունը նրանց համապատասխանաբար հարմարեցնում է էներգիայի էլեկտրոնիկայի եւ RF դիմումների համար:
Էլեկտրական էլեկտրոնային համակարգեր
Էլեկտրաէներգիայի էլեկտրոնիկայում, Mosfets- ը գերադասելի է բարձր հաճախականությամբ եւ ուժի զգալի մակարդակներին կարգավորելու ունակությամբ: Դրանք սովորաբար օգտագործվում են ինվերտորների, շարժիչային վարորդների եւ էլեկտրասարքավորման փոխարկիչներում: Այս համակարգերում Mosfets- ի օգտագործումը հանգեցնում է արդյունավետության, կրճատված չափի եւ կատարելագործված կատարման բարելավված:
Ռադիոհաճախականության (RF) ծրագրեր
Mosfets- ը լավ տեղավորվում է ՌԴ ուժեղացուցիչների համար `կապված դրանց բարձր մուտքային դիմադրության եւ արագ անցման հնարավորությունների պատճառով: Ծրագրեր հաղորդակցման սարքերում, ինչպիսիք են բջջային հեռախոսները եւ անլար ցանցային սարքավորումները, լծակ են այս հատկությունները `բարելավելու համար գերարագ տվյալների փոխանցում եւ ընդունելություն:
Երկարակեցություն եւ հուսալիություն
Մոսֆետները հայտնի են իրենց կայունությամբ `տարբեր գործառնական պայմաններում: Լարման բծերը դիմակայելու եւ գերհաղորդական պայմանների դիմակայելու նրանց ունակությունը նպաստում է էլեկտրոնային համակարգերի հուսալիությանը:
Ընդլայնված խախտումների լարումը
Mosfets- ը կարող է նախագծվել բարձր տրոհման լարման միջոցով, դրանք հարմար դարձնելով դիմումների համար, որտեղ լարավանդները մտահոգիչ են: Այս բնութագիրը հատկապես կարեւոր է ավտոմոբիլային եւ արդյունաբերական միջավայրում, որտեղ էլեկտրական աղմուկը կարող է նշանակալի լինել:
Երկարակեցություն գործառնական կյանքում
Մոսֆետների ամուր պետական բնույթը, զերծ մնալ այլ բաղադրիչներում առկա մասերից կամ դեգրադացիոն մեխանիզմներից, ապահովում է երկարատեւ գործառնական կյանք: Այս երկարակեցությունը նվազեցնում է երկարաժամկետ ծրագրերում պահպանման եւ փոխարինման ծախսերը:
Արտադրության ծախսարդյունավետությունը
Մոսֆետների համար արտադրության գործընթացները օպտիմիզացվել են տասնամյակների ընթացքում, ինչը հանգեցնում է արտադրության ցածր ծախսերի: Նրանց մասշտաբայինությունը եւ սիլիկոնային վաֆլի վրա խիտ ինտեգրելու ունակությունը նպաստում են զանգվածային արտադրության ծախսերի խնայողություններին:
Սանդղակի տնտեսություններ
Քանի որ էլեկտրոնային սարքերի պահանջարկը աճել է, Mosfets- ի լայնածավալ արտադրությունը հանգեցրել է մասշտաբի տնտեսություններին: Այս գործոնը նվազեցնում է Mosfets- ի միավորի արժեքը, դրանք ավելի մատչելի դարձնելով սպառողական էլեկտրոնիկայի եւ խոշոր արդյունաբերական ծրագրերի համար:
Շղթայի ձեւավորման պարզեցում
Mosfets- ի բնութագրերը թույլ են տալիս ավելի պարզ միացման ձեւավորում `ավելի քիչ բաղադրիչներով: Այս պարզեցումը նվազեցնում է նյութական ծախսերը եւ հավաքման ժամանակը: Բացի այդ, Mosfets- ի լարման պայմանավորվածությունը կարող է վերացնել BJTS- ի համար անհրաժեշտ լրացուցիչ վարորդական սխեմաների անհրաժեշտությունը:
Բնապահպանական նկատառումներ
Ընթացիկ դարաշրջանում շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը տեխնոլոգիական զարգացման կարեւորագույն գործոն է: Mosfets- ը դրականորեն նպաստում է այս ասպեկտին `իրենց էներգաարդյունավետության եւ նյութական օգտագործման կրճատման միջոցով:
Էներգաարդյունավետություն
Mosfets օգտագործող սարքերում ցածր էներգիայի սպառումը հանգեցնում է էներգիայի պահանջարկի կրճատմանը: Այս արդյունավետությունն անհրաժեշտ է տվյալների կենտրոնների շրջակա միջավայրի ազդեցության, սպառողական էլեկտրոնիկայի եւ արդյունաբերական սարքավորումների մեղմացման գործում:
Էլեկտրոնային թափոնների կրճատում
Մոսֆետների ամրությունն ու երկարակեցությունը նպաստում են ավելի երկար սարքի կյանքի տեւողությանը, դրանով իսկ նվազեցնելով էլեկտրոնային թափոնները: Ավելին, Mosiaturation- ի հետ Miniaturization- ի միտումը նվազեցնում է նյութական օգտագործումը, համահունչ կայունության նպատակներին:
Եզրափակում
Ավանդական տրանզիստորների նկատմամբ մոսֆետների նախապատվությունը արմատավորված է իրենց վերադաս կատարման, արդյունավետության եւ ժամանակակից էլեկտրոնային պահանջների հարմարվողականության մեջ: Նրանց լարման վերահսկվող գործողությունը, մասշտաբելը եւ առաջադեմ կեղծիք տեխնոլոգիաների հետ համատեղելիությունը դրանք անփոխարինելի են դարձնում ժամանակակից միացման ձեւավորման մեջ: Քանի որ էլեկտրոնիկայի արդյունաբերությունը շարունակում է առաջ անցնել ավելի բարձր արդյունավետության եւ ինտեգրման, դերը MOSFET սարքերը դրված են ավելի աչքի ընկնելու, տարբեր տեխնոլոգիական տիրույթների մեջ դառնալու ավելի նշանավոր, վարող նորամուծություն:
