So sánh e-mosfet và d-mosfet

Trước khi đi vào so sánh D-MOSFET và E-MOSFET, trước tiên chúng ta sẽ nói lại cơ bản một chút về 2 loại này.

D-MOSFET “MOSFET cạn kiệt”

MOSFET cạn kiệt (Depletion MOSFET) hay D-MOSFET là một loại MOSFET mà kênh được xây dựng trong quá trình sản xuất. Do đó, D-MOSFET có thể dẫn giữa máng (drain) và cổng (gate) của nó khi VGS = 0 volt. Do đó, D-MOSFET còn được gọi là transistor thường BẬT.

Nếu cổng (gate) và nguồn (source) được kết nối theo phân cực thuận và VGS được tăng lên, các hạng mang điện đa số sẽ được cảm ứng trong kênh và chiều rộng của nó sẽ tăng lên. Nó sẽ dẫn đến việc tăng dòng điện giữa máng và nguồn.

Nếu cổng được kết nối phân cực ngược và điện áp giảm quá 0v, độ rộng kênh sẽ giảm cũng như dòng điện sẽ giảm. Giảm độ rộng kênh sẽ làm cạn kênh của các hạt mang điện tích cho đến khi độ rộng kênh bằng 0 và nó biến mất. Tại thời điểm này, D-MOSFET ngừng dẫn và điện áp VGS này được gọi là điện áp ngưỡng VTh.

D-MOSFET có thể là D-MOSFET kênh N hoặc D-MOSFET kênh P tùy thuộc vào kênh đang được sử dụng. Loại kênh cũng ảnh hưởng đến phân cực cũng như tốc độ và dung lượng dòng điện của nó.

Trong D-MOSFET kênh N, nguồn, máng và kênh được làm trong quá trình sản xuất từ vật liệu loại N trên nền P. Kênh chứa các electron làm hạt mang điện. Có một lớp cách điện oxit kim loại giữa điện cực cổng và kênh hoặc nền P.

Khi cổng được kết nối theo phân cực ngược, tức là điện áp âm được đặt vào, các lỗ trống từ chất nền P sẽ hút về phía cổng làm cạn kiệt các điện tử của nó và giảm kích thước kênh. Tại một –Vth nhất định, MOSFET sẽ ngừng dẫn truyền. Do đó, D-MOSFET kênh N có điện áp ngưỡng âm.

Trong D-MOSFET kênh P, nguồn, máng và kênh được tạo thành từ vật liệu loại P trên nền loại N. Kênh P có các lỗ trống làm hạt mang điện tích. Do đó, để giảm độ rộng kênh hoặc để thu hút các điện tử từ nền N, MOSFET kênh P được đặt vào điện áp cổng dương VGS. Điện áp dương này thu hút các điện tử từ chất nền để làm cạn kênh lỗ trống, do đó loại bỏ kênh cũng như dòng điện. Do đó, D-MOSFET kênh P có điện áp ngưỡng dương.

Nếu cổng và nguồn được kết nối theo phân cực thuận, sự khác biệt điện thế sẽ tạo ra nhiều hạt mang điện hơn bên trong kênh, do đó tăng cường (tăng chiều rộng) của kênh.

D-MOSFET có thể hoạt động ở cả chế độ cạn kiệt và tăng cường. Trong khi E-MOSFET không thể hoạt động ở chế độ cạn kiệt.

E-MOSFET “MOSFET tăng cường”

MOSFET tăng cường (Enhancement MOSFET) hay E-MOSFET là một loại MOSFET không có kênh được xây dựng trong quá trình chế tạo nhưng nó được cảm ứng trong chất nền bằng cách sử dụng điện áp cổng. E-MOSFET không dẫn khi không có điện áp cổng, tức là VGS = 0v. Do đó, E-MOSFET còn được gọi là transistor thường TẮT.

Trong trường hợp, VGS hoặc điện áp cổng bằng 0, không có kênh. Do đó, không có đường dẫn dòng điện giữa nguồn và máng của nó.

Bằng cách đặt một điện áp vào cổng, các hạt mang điện được cảm ứng trong chất nền tạo ra một kênh dẫn dòng điện giữa nguồn và máng.

E-MOSFET cũng được phân loại thành E-MOSFET kênh N và kênh P. Các đặc tính phân cực và điện của cả hai kênh là khá khác nhau.

E-MOSFET kênh N và kênh P có hoạt động tương tự như D-MOSFET ngoại trừ không có kênh để bắt đầu, thay vào đó điện áp cổng được sử dụng để đưa các hạt mang điện vào chất nền để tạo ra một kênh giữa nguồn và máng. Cổng được kết nối theo phân cực thuận để cảm ứng các hạt mang điện tích trong kênh. Khi kênh được cảm ứng, dòng điện bắt đầu chạy giữa nguồn và máng.

Sự khác biệt giữa D-MOSFET và E-MOSFET

Bảng so sánh sau đây cho thấy sự khác biệt chính giữa D-MOSFET và E-MOSFET.