MOSFETs وولٹیج کو کیوں کنٹرول کیا جاتا ہے؟

MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) بنیادی طور پر وولٹیج کنٹرولڈ ڈیوائسز کہلاتے ہیں کیونکہ ان کے آپریشن کا اصول بنیادی طور پر ڈرین کرنٹ (Id) پر گیٹ وولٹیج (Vgs) کے کنٹرول پر انحصار کرتا ہے، بجائے اس کے کہ اسے کنٹرول کرنے کے لیے کرنٹ پر انحصار کیا جائے۔ دوئبرووی ٹرانجسٹرز (جیسے BJTs) کا معاملہ ہے۔ مندرجہ ذیل ایک وولٹیج کنٹرول ڈیوائس کے طور پر MOSFET کی تفصیلی وضاحت ہے:

کام کرنے کا اصول

گیٹ وولٹیج کنٹرول:MOSFET کا دل اس کے گیٹ، سورس اور ڈرین کے درمیان کی ساخت میں اور گیٹ کے نیچے ایک موصل پرت (عام طور پر سلکان ڈائی آکسائیڈ) میں واقع ہوتا ہے۔ جب گیٹ پر وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، تو موصلیت کی تہہ کے نیچے ایک برقی میدان بنتا ہے، اور یہ فیلڈ منبع اور نالی کے درمیان کے علاقے کی چالکتا کو تبدیل کرتی ہے۔

کنڈکٹیو چینل کی تشکیل:N-چینل MOSFETs کے لیے، جب گیٹ وولٹیج Vgs کافی زیادہ ہوتا ہے (ایک مخصوص قدر سے اوپر جسے تھریشولڈ وولٹیج Vt کہا جاتا ہے)، گیٹ کے نیچے P قسم کے سبسٹریٹ میں الیکٹران موصلیت کی تہہ کے نیچے کی طرف متوجہ ہوتے ہیں، جس سے ایک N- بنتا ہے۔ کوندکٹو چینل کی قسم جو ذریعہ اور نالی کے درمیان چالکتا کی اجازت دیتا ہے۔ اس کے برعکس، اگر Vgs Vt سے کم ہے، تو کنڈکٹنگ چینل نہیں بنتا اور MOSFET کٹ آف پر ہے۔

ڈرین کرنٹ کنٹرول:ڈرین کرنٹ آئی ڈی کا سائز بنیادی طور پر گیٹ وولٹیج Vgs کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ Vgs جتنا اونچا ہوگا، کنڈکٹنگ چینل اتنا ہی وسیع ہوگا، اور ڈرین کرنٹ آئی ڈی اتنا ہی بڑا ہوگا۔ یہ رشتہ MOSFET کو وولٹیج کنٹرول شدہ کرنٹ ڈیوائس کے طور پر کام کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

پیزو کی خصوصیت کے فوائد

اعلی ان پٹ رکاوٹ:گیٹ اور سورس ڈرین ریجن کو ایک موصل پرت کے ذریعے الگ تھلگ کرنے کی وجہ سے MOSFET کا ان پٹ مائبادا بہت زیادہ ہے، اور گیٹ کرنٹ تقریباً صفر ہے، جو اسے سرکٹس میں مفید بناتا ہے جہاں زیادہ ان پٹ مائبادا کی ضرورت ہوتی ہے۔

کم شور:MOSFETs آپریشن کے دوران نسبتاً کم شور پیدا کرتے ہیں، جس کی بڑی وجہ ان کے اعلی ان پٹ رکاوٹ اور یونی پولر کیریئر کنڈکشن میکانزم ہے۔

تیز رفتار سوئچنگ:چونکہ MOSFETs وولٹیج پر قابو پانے والے آلات ہیں، اس لیے ان کی سوئچنگ کی رفتار عام طور پر بائی پولر ٹرانزسٹرز سے زیادہ تیز ہوتی ہے، جنہیں سوئچنگ کے دوران چارج اسٹوریج اور ریلیز کے عمل سے گزرنا پڑتا ہے۔

کم بجلی کی کھپت:آن حالت میں، MOSFET کی ڈرین سورس ریزسٹنس (RDS(on)) نسبتاً کم ہے، جو بجلی کی کھپت کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔ نیز، کٹ آف حالت میں، جامد بجلی کی کھپت بہت کم ہے کیونکہ گیٹ کرنٹ تقریباً صفر ہے۔

خلاصہ طور پر، MOSFETs کو وولٹیج پر قابو پانے والے آلات کہا جاتا ہے کیونکہ ان کا آپریٹنگ اصول گیٹ وولٹیج کے ذریعے ڈرین کرنٹ کے کنٹرول پر بہت زیادہ انحصار کرتا ہے۔ وولٹیج پر قابو پانے والی یہ خصوصیت MOSFETs کو الیکٹرانک سرکٹس میں ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج کے لیے امید افزا بناتی ہے، خاص طور پر جہاں اعلی ان پٹ رکاوٹ، کم شور، تیز سوئچنگ کی رفتار اور کم بجلی کی کھپت کی ضرورت ہوتی ہے۔