[center]
[center]ترانزستورات تأثير المجال
Field Effect Transistors FET
المحتويات:
فكرة عامة باللغة العربية عن تاريخ و تصنيف FET
ملخص عام مختصر عن FET
مقارنة بين BJT و FET
JFET
MOSFET
MOSFET's as Switches
ترانزستورات تأثير المجال Field Effect Transistors FET
تمكن
في عام 1953م مهندسان من مختبرات بيل الأمريكية وهما أين روس (Ian Ross)
وجورج ديسي (George Dacey) من تصنيع ترانزستور يعمل بآلية تختلف عن تلك
المستخدمة في الترانزستور ثنائي القطبية وهو ترانزستور تأثير المجال ذي
الوصلة (Junction Field Effect Transistors (FET.
ويتكون هذا
الترانزستور من شريحة من السيليكون مطعمة إما كنوع سالب (N) أو كنوع موجب
(P) ويوصل بطرفي هذه الشريحة قطبان معدنيان يسمى أحدهما المصدر (source)
وهو يناظر الباعث (emitter) ويسمى الآخر المصرف (drain) وهو يناظر المجمع
(collector).
ومن الواضح أنه عند تسليط جهد خارجي بين المصدر
والمصرف فإن تيارا كهربائيا سيسري بين القطبين بغض النظر عن اتجاه الجهد
المسلط وذلك على العكس من الترانزستور ثنائي القطبية. ولكي يتم التحكم
بمرور التيار بين القطبين فإنه يتم تطعيم الشريحة على جانبيها وعند وسطها
بنوع تطعيم مخالف لنوع التطعيم الأساسي للشريحة ليتكون بذلك وصلتين حول
الشريحة ويتم ربط الوصلتين بقطب معدني يسمى البوابة (gate) وهو يناظر
القاعدة (****). ويطلق على منطقة الشريحة المحصورة بين الوصلتين اسم القناة
(channel) ويتحدد عرض القناة الفعلي الذي يمكن للتيار أن يمر من خلاله من
عرض القناة الحقيقي مطروحا منه عرض المنطقتين المنضبتين في الوصلتين.
وعند
تسليط جهد ذي انحياز عكسي بين البوابة وأحد القطبين الآخرين وغالبا قطب
المصدر فإنه يمكن التحكم بعرض البوابة وبالتالي كمية التيار الذي يمر من
خلالها. ومن الواضح أن عملية التحكم بالتيار المار بين المصدر والمصرف يتم
من خلال الجهد الكهربائي بدلا من التيار الكهربائي كما في الترانزستور
ثنائي القطبية. ولذلك فقد أطلق العلماء على هذا النوع من الترانزستورات اسم
ترانزستور تأثير المجال وذلك لأن المجال الكهربائي الناتج عن الجهد المسلط
على البوابة هو المسؤول عن عملية التحكم بمرور التيار في الترانزستور. إن
التيار الذي يسري في القناة مكون من نوع واحد فقط من حاملات الشحنات وهي
إما الإلكترونات في حالة القناة السالبة أو الفجوات في حالة القناة الموجبة
ولذا فقد تمت تسمية هذا الترانزستور بالترانزستور أحادي القطبية
(unipolar) وذلك عل عكس الترانستور ثنائي القطبية الذي يستخدم النوعين من
الحاملات في عمله.
وفي عام 1960م تمكن المهندسون في مختبرات بيل
الأمريكية من تصنيع أحد أشهر أنواع الترانزستورات أحادية القطبية وهو النوع
المسمى ترانزستور تأثير المجال من نوع معدن _ أكسيد _ شبه موصل
(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect transistor (MOSFET)).
ويتم
تصنيع هذه الترانزستورات بالطريقة السطحية من خلال إنتاج منطقة مطعمة تسمى
القناة بأحد نوعي التطعيم السالب أو الموجب على سطح رقاقة من السيليكون ثم
توضع طبقة من أكسيد السيليكون العازل تعلوها طبقة أخرى من المعدن كما يوحي
بذلك أسمه. ويتم توصيل ثلاثة أقطاب معدنية أحدها إلى الطبقة المعدنية
ويسمى البوابة بينما يوصل الطرفان الآخران إلى المنطقة شبه موصلة في
مكانيين متقابلين حول البوابة يسميان المصدر والمصرف. ويسمى هذا النوع من
الترانزستورات بترانزستور الموصفت المنضب ((Depletion MOSFET) حيث يلزم
تسليط جهد بقطبية محددة على البوابة ليحول نوع المادة شبه الموصلة التي تقع
تحتها من موجب إلى سالب أو العكس لكي يتم التحكم بمرور التيار بين المصدر
والمصرف. وفي النوع المسمى الموصفت المعزز (Enhancement MOSFET) يتم تطعيم
رقاقة السيليكون بمنطقتين منفصلتين من النوع السالب أو الموجب بينهما منطقة
وسطى تطعم بنوع مغاير لتلك التي للمنطقتين المنفصلتين ثم توضع طبقة من
أكسيد السيليكون العازل تعلوها طبقة أخرى من المعدن لتغطي المنطقة الوسطى
ويتم توصيل ثلاثة أقطاب اثنان بالمنطقتين المنفصلتين وهما المصدر والمصرف
والثالث بالطبقة المعدنية وهو البوابة. ويلزم تسليط جهد بقطبية محددة على
البوابة ليحول نوع المادة شبه الموصلة التي تقع تحتها من موجب إلى سالب أو
العكس لكي يتم التحكم بمرور التيار بين المصدر والمصرف.
إن أهم ما
يميز الترانزستور أحادي القطبية على ثنائي القطبية هو عدم حاجته لدائرة
كهربائية معقدة لتحديد نقطة تشغيله وكذلك قلة استهلاكه للطاقة وصغر المساحة
التي يحتلها على سطح البلورة الشبه موصلة ولكن عيبه الرئيسي هو أن سرعة
تبديله أقل منها في الترانزستور ثنائي القطبية بسبب أن البوابة تعمل كمكثف
يحتاج شحنها تفريغها زمن طويل نسبيا.
Summary of Field Effect Transistors
• Field Effect Transistors, or FET's are "Vol***e Operated
Devices"
and can be divided into two main types: Junction-gate devices called
JFET's and Insulated-gate devices called IGFET´s or more commonly known
as MOSFET's.
• Insulated-gate devices can also be sub-divided into
Enhancement types and Depletion types. All forms are available in both
N-channel and P-channel versions.
• FET's have very high input
resistances so very little or no current (MOSFET types) flows into the
input terminal making them ideal for use as electronic switches.
•
The input impedance of the MOSFET is even higher than that of the JFET
due to the insulating oxide layer and therefore static electricity can
easily damage MOSFET devices so care needs to be taken when handling
them.
• FET's have very large current gain compared to junction transistors.
• They can be used as ideal switches due to their very high channel "OFF" resistance, low "ON" resistance.
The Field Effect Transistor Family-tree
[center]
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]is given below.
الجنس
![[♥][♥] ترانزستورات تأثير المجال [♥][♥]Field Effect Transistors FET Pi-ca-20](https://i.servimg.com/u/f28/11/59/42/77/pi-ca-20.gif)
المهنة
العمـر
النقاط : 
تقييم الأعضاء : 
موضوع: [♥][♥] ترانزستورات تأثير المجال [♥][♥]Field Effect Transistors FET ![[♥][♥] ترانزستورات تأثير المجال [♥][♥]Field Effect Transistors FET Empty](https://2img.net/i/empty.gif)
الثلاثاء فبراير 15, 2011 3:31 pm
