ماسفت: تفاوت میان نسخه‌ها

[[پرونده:MOSFET Structure.png|بندانگشتی|ماس‌فِت شامل پایانه‌های گیت (G)، درین (D)، سورس (S) و بدنه (B). بدنه (B) اغلب به سورس وصل می‌شود؛ بنابراین ماس‌فِت در عمل، سه‌سه پایه دارد. لایۀ اکسیدِ سیلیسیوم به رنگ روشن در زیر گیت دیده می‌شود.]]

'''ماس‌فِت''' یا '''ترانزیستور اثرِ میدانیِ نیمه‌رسانای اکسید-فلز''' {{به انگلیسی|metal–oxide semiconductor field effect transistor ٫ '''MOSFET'''}} معروف‌ترین ترانزیستور اثر میدان در مدارهای الکترونیک آنالوگ و دیجیتال است. اصطلاح «اکسید-فلز» را نباید به اشتباه «اکسیدِ فلز» خواند. دلیل این نام‌گذاری این است که در ساختمان این ترانزیستور، یک لایۀلایهٔ اکسیدِ سیلیسیوم (SiO₂) در زیر اتصال فلزیِ پایۀپایهٔ گِیت قرار گرفته است (شکل روبرو را ببینید).

در [[مدارهای الکترونیکی]]، ترانزیستور اثر میدان (FET) را با سه‌سه پایه به نام‌های گِیت (ABAS GSM)، دِرِین (Drain)، و سورس (Source) در نظر می‌گیرند. در این ترانزیستور، گیت (پایهٔ کنترلی)، جریانی نمی‌کشد، و چنان‌که از نام ترانزیستور پیداست، تنها با اعمال ولتاژ و ایجاد میدان الکتریکی درون [[نیمه رسانا]]، جریان عبوری از FET کنترل می‌شود. از همین روی، وقتی گیت به عنوان ورودی این ترانزیستور در نظر گرفته می‌شود، هیچ اثر بارگذاری بر روی طبقات قبلی خود در مدار نمی‌گذارد و ترانزیستور در این حالت [[امپدانس الکتریکی|امپدانس]] ورودی بسیار بالایی دارد. عمده تفاوت ماس‌فِت با ترانزیستور JFET در این است که گیت ترانزیستورهای ماس‌فِت توسط لایه‌ای از [[سیلیسیم دی‌اکسید|اکسید سیلیسیم]] (SiO₂) از کانال مجزا شده‌است. به این دلیل به ماس‌فِت ها، فِت با گیت مجزا {{به انگلیسی|IGFET, Insulated Gate FET}} نیز گفته می‌شود.<ref>{{پک|Sedra |۱۳۸۸|ک=کتاب لکترونیک مدار-طراحی-کاربرد|ص=۳۰۶}}</ref>

فت دارای سه‌سه پایه با نام‌های درین D، سورس S و گیت G است که پایه گیت، جریان عبوری از درین به سورس را کنترل می‌کند. فت‌ها دارای دو نوع N کانال و P کانال هستند. در فت نوع N کانال زمانی که گیت نسبت به سورس مثبت باشد جریان از درین به سورس عبور می‌کند. FETها معمولاً بسیار حساس بوده و حتی با [[الکتریسیته ساکن]] بدن نیز تحریک می‌گردند. به همین دلیل نسبت به نویز بسیار حساس هستند.

نوع دیگر ترانزیستورهای اثر میدانی ماس‌فِتها هستند. یکی از اساسی‌ترین مزیت‌های ماس‌فِت ‌هاها نویز کمتر آن‌ها در مدار است.

ماس‌فِت ‌دردر ساخت نیمه هادی اکسید فلزی مکمِّل (CMOS) استفاده می‌شود، که به عنوان بلوک‌های ساختمانی با استفاده از p-و ماس‌فِت کانال N-است. مسئله عمده‌عمده در مدارهای مجتمع، گنجاندن ترانزیستورهای بیشتر در تراشه‌های کوچکتر است. CMOS مصرف برق را کاهش می‌دهد، زیرا به جز زمانی که ورودی به [[گیت‌های منطقی]] در حال تغییر است، هیچ جریانی (ایده‌آل) و در نتیجه هیچ قدرتی مصرف نمی‌شود. این کاهش مصرف با قرار دادن nماس‌فِت در کنار pماس‌فِت و اتصال هر دو گیت و هر دو درین به هم به دست می‌آید. یک [[ولتاژ بالا]] بر روی دروازه باعث خواهد شد nماس‌فِت برای انجام و pماس‌فِت به انجام و ولتاژ پایین بر روی دروازه باعث معکوس. در طول زمان سوئیچینگ ولتاژ از یک حالت به حالت دیگر می‌رود. به این ترتیب تا حد زیادی مصرف برق و تولید گرما را کاهش می‌دهد. کاربردهای CMOS دیجیتال و آنالوگ در زیر توضیح داده شده‌است.

مزایای ماس‌فِت‌ماس‌فِت در مدارهای دیجیتال را نباید به عنوان برتری آن در مدارهای آنالوگ تفسیر نمود. دو نوع مدار بر اساس ویژگی‌های مختلف ترانزیستور رفتار می‌کنند. ماس‌فِت‌ها به‌طور گسترده‌ای در بسیاری از انواع مدارات آنالوگ به دلیل مزایای خاصی استفاده می‌شود.