ماسفت چیست

متداول‌ترین نوع FET با گیت ایزوله‌ شده که در کاربردهای مختلفی به کار می‌رود ماسفت (MOSFET) است.

MOSFET یک ترانزیستور اثر میدان است که با ولتاژ کنترل‌ می‌شود.

تفاوت آن با JFET، یک الکترود گیت (اکسید فلز) است که از نظر الکتریکی نسبت به نیمه‌هادی اصلی کانال N یا کانال P با یک لایه بسیار نازک از ماده عایق‌‌کننده (معمولاً اکسید سیلیکون) جدا شده است.

ماسفت قدرت (Power MOSFET یا VMOSFET) نوع خاصی از ترانزیستور است که به منظور کارکرد در توان‌های بالا طراحی شده است.

در مقایسه با دیگر ادوات الکترونیک قدرت مانند IGBT یا تریستور، مهمترین مزایای ماسفت قدرت، سرعت سوئیچینگ بالا و عملکرد مطلوب در ولتاژهای پایین است.

همانند IGBT در ماسفت قدرت هم از گیت عایق شده استفاده شده است.

این امر عمل راه‌اندازی ترانزیستوری را آسان می‌کند.

• نوع کاهشی یا تخلیه‌ای (Depletion-mode MOSFET):

برای خاموش کردن ترانزیستور، باید ولتاژ گیت-سورس (VGS) را به آن اعمال کرد.

ماسفت مد کاهشی، معادل با یک سوئیچ یا کلید Normally Closed است.

• نوع افزایشی (Enhancement-mode MOSFET):

در این نوع، برای روشن کردن ترانزیستور، باید ولتاژ گیت-سورس (VGS) را به آن اعمال کرد.

ماسفت مد افزایشی، معادل با یک سوئیچ یا کلید Normally Open است.

از ویژگی‌های ماسفت این است که در بهره کم هم قابل استفاده است.

تا جایی که بعضا نیاز هست که ولتاژ گیت ترانزیستور بیشتر از ولتاژ تحت کنترل باشد.

ماسفت‌های قدرت ساختاری متفاوت از ماسفت‌های معمولی دارند.

برخلاف اغلب ادوات الکترونیک قدرت که ساختاری مسطح (افقی) دارند، این المان دارای ساختار عمودی است.

در یک ساختار مسطح مقدار جریان و ولتاژ شکست، هر دو تابعی از ابعاد کانال (به ترتیب عرض و طول کانال) هستند که در نتیجه سبب استفاده ناکارآمد از سیلیکون می‌شود.

در ساختار عمودی، ولتاژ نامی ترانزیستور تابعی از دوپینگ و ضخامت لایه N است. درحالی‌که مقدار جریان تابعی از عرض کانال است.

این حالت سبب آن می‌شود که ترانزیستور بتواند ولتاژ و جریان بالا را در یک قطعه سیلیکون فشرده تحمل کند.

شایان ذکر است ماسفت قدرت با ساختار افقی (عرضی) نیز وجود دارد که عمدتا در تقویت‌کننده‌های صوتی استفاده می‌شود.