N-channel enhancement mode MOSFET - Olukey کے عملی اصول

(1) ID اور چینل پر vGS کا کنٹرول اثر

① کیس کا vGS=0

یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ بڑھانے کے موڈ کے ڈرین ڈی اور سورس کے درمیان دو بیک ٹو بیک پی این جنکشن ہیں۔MOSFET.

جب گیٹ سورس وولٹیج vGS=0، یہاں تک کہ اگر ڈرین سورس وولٹیج vDS کو شامل کیا جائے، اور vDS کی قطبیت سے قطع نظر، الٹی متعصب حالت میں ہمیشہ PN جنکشن ہوتا ہے۔ ڈرین اور ماخذ کے درمیان کوئی ترسیلی چینل نہیں ہے، اس لیے اس وقت ڈرین کرنٹ ID≈0 ہے۔

② vGS>0 کا معاملہ

اگر vGS>0 ہے تو، گیٹ اور سبسٹریٹ کے درمیان SiO2 موصلی پرت میں ایک برقی میدان پیدا ہوتا ہے۔ الیکٹرک فیلڈ کی سمت سیمی کنڈکٹر کی سطح پر گیٹ سے سبسٹریٹ کی طرف ہدایت کردہ برقی فیلڈ کے لئے سیدھا ہے۔ یہ برقی میدان سوراخوں کو دور کرتا ہے اور الیکٹرانوں کو اپنی طرف متوجہ کرتا ہے۔ ریپیلنگ ہولز: گیٹ کے قریب P قسم کے سبسٹریٹ کے سوراخوں کو پیچھے ہٹا دیا جاتا ہے، جس سے غیر منقولہ قبول کرنے والے آئنوں (منفی آئنوں) کو ختم کرنے کی تہہ بن جاتی ہے۔ الیکٹران کو اپنی طرف متوجہ کریں: P قسم کے سبسٹریٹ میں الیکٹران (اقلیتی کیریئر) سبسٹریٹ کی سطح کی طرف متوجہ ہوتے ہیں۔

(2) conductive چینل کی تشکیل:

جب vGS قدر چھوٹی ہوتی ہے اور الیکٹرانوں کو اپنی طرف متوجہ کرنے کی صلاحیت مضبوط نہیں ہوتی ہے، تب بھی نالی اور منبع کے درمیان کوئی ترسیلی چینل نہیں ہوتا ہے۔ جیسے جیسے وی جی ایس بڑھتا ہے، زیادہ الیکٹران P سبسٹریٹ کی سطح کی تہہ کی طرف راغب ہوتے ہیں۔ جب vGS ایک خاص قدر تک پہنچ جاتا ہے، تو یہ الیکٹران گیٹ کے قریب P سبسٹریٹ کی سطح پر ایک N قسم کی پتلی تہہ بناتے ہیں اور دو N+ خطوں سے جڑے ہوتے ہیں، جس سے نالی اور منبع کے درمیان ایک N-قسم کا کنڈکٹیو چینل بنتا ہے۔ اس کی چالکتا کی قسم P سبسٹریٹ کے مخالف ہے، اس لیے اسے الٹی پرت بھی کہا جاتا ہے۔ وی جی ایس جتنا بڑا ہوگا، سیمی کنڈکٹر کی سطح پر کام کرنے والا الیکٹرک فیلڈ جتنا مضبوط ہوگا، پی سبسٹریٹ کی سطح کی طرف الیکٹران اتنے ہی زیادہ متوجہ ہوں گے، کنڈکٹیو چینل اتنا ہی گاڑھا ہوگا، اور چینل کی مزاحمت اتنی ہی کم ہوگی۔ گیٹ سورس وولٹیج جب چینل بننا شروع ہوتا ہے تو اسے ٹرن آن وولٹیج کہا جاتا ہے، جس کی نمائندگی VT کرتی ہے۔

دیاین چینل MOSFETاوپر زیر بحث جب vGS < VT، اور ٹیوب کٹ آف حالت میں ہو تو کنڈکٹیو چینل نہیں بن سکتا۔ صرف اس صورت میں جب vGS≥VT ایک چینل بن سکتا ہے۔ اس قسم کیMOSFETجب vGS≥VT کو اضافہ موڈ کہا جاتا ہے تو اسے کنڈکٹیو چینل بنانا چاہیے۔MOSFET. چینل بننے کے بعد، ڈرین کرنٹ اس وقت پیدا ہوتا ہے جب ڈرین اور سورس کے درمیان فارورڈ وولٹیج وی ڈی ایس لگایا جاتا ہے۔ ID پر vDS کا اثر، جب vGS>VT اور ایک خاص قدر ہے، تو کنڈکٹیو چینل اور موجودہ ID پر ڈرین سورس وولٹیج vDS کا اثر جنکشن فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر کی طرح ہے۔ چینل کے ساتھ ساتھ ڈرین کرنٹ ID سے پیدا ہونے والا وولٹیج ڈراپ چینل میں ہر ایک پوائنٹ اور گیٹ کے درمیان وولٹیج کو مزید برابر نہیں کرتا ہے۔ منبع کے قریب آخر میں وولٹیج سب سے بڑا ہے، جہاں چینل سب سے زیادہ موٹا ہے۔ ڈرین کے آخر میں وولٹیج سب سے چھوٹا ہے، اور اس کی قدر VGD=vGS-vDS ہے، اس لیے یہاں چینل سب سے پتلا ہے۔ لیکن جب vDS چھوٹا ہوتا ہے (vDS