MOSFET निर्माण


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मैंने सिर्फ एक आवेदन पत्र पढ़ा है और मैं इस वाक्य के बारे में उलझन में था: "इंजीनियर अक्सर एक बिजली ट्रांजिस्टर के रूप में एक MOSFET के बारे में सोचते हैं, लेकिन यह समानांतर में जुड़ी हजारों छोटी शक्ति FET कोशिकाओं का एक संग्रह है।"

यह कैसे संभव है ? हर वर्ग में मैंने MOSFET के क्रॉस सेक्शन के बारे में एक ही बल्क के रूप में सीखा कि "हजारों शक्ति FET कोशिकाओं का संग्रह" नहीं है।

तो सवाल यह है: क्या एक विशेष प्रकार के राज्यमंत्री या मेरे जीवन के सभी नोटों का जिक्र झूठ था?


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एक असतत MOSFET जिसे आप digi-key या mouser से खरीदते हैं, हजारों समानांतर FET होने वाला है - जिनमें से प्रत्येक को उस क्रॉस सेक्शन द्वारा दर्शाया गया है जिसे आपने कक्षा में सीखा था।
अंगीठी

अधिकांश असतत बिजली MOSFETs वास्तव में वीडीआर डिवाइस बनाम प्लेनर डिवाइस हैं, जो थोड़ा अलग हैं
sstobbe

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यह निश्चित रूप से मुझे दिखता है जैसे कि आवेदन नोट ने पहले ही आपके प्रश्न का उत्तर दिया था "इंजीनियर अक्सर सोचते हैं ... जैसा कि" शायद यह भी अर्थ है "इंजीनियरों को अक्सर ... जैसा" सिखाया जाता है।
जैस्पर

जवाबों:


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यदि एक बहुत बड़े MOSFET (यानी एक बहुत विस्तृत चैनल के साथ) को एक एकल भौतिक उपकरण के रूप में लागू किया गया था, जैसे कि आपने कक्षा में देखा था, तो गेट इलेक्ट्रोड बहुत लंबा और पतला होगा। यह गेट के नीचे एक महत्वपूर्ण आरसी विलंब का कारण होगा और इसलिए MOSFET बहुत धीरे-धीरे चालू और बंद हो जाएगा। इसके अलावा, इस तरह के डिवाइस को पैकेज में रखना मुश्किल होगा क्योंकि यह लंबे समय की तुलना में सैकड़ों या हजारों गुना चौड़ा होगा।

यदि आप इसे कई छोटे MOSFET में तोड़ते हैं, तो यह MOSFET को संभालने के लिए विद्युत रूप से बेहतर और आसान है। इन सभी छोटे उपकरणों के स्रोत, नाली और गेट टर्मिनल समानांतर में जुड़े हुए हैं। परिणाम वही है जैसे आपने एक विशाल उपकरण बनाया था।

सीएमएल वीएलएसआई डिजाइन में इन छोटे उपकरणों को अक्सर "उंगलियां" कहा जाता है और वास्तव में समानांतर संरचनाओं के रूप में तैयार किया जाता है। वैकल्पिक उंगलियां फिर अपने स्रोत / नाली क्षेत्रों को साझा कर सकती हैं। पावर MOSFETs व्यक्तिगत छोटे उपकरणों को बनाने के लिए अन्य तकनीकों का उपयोग करते हैं।

यहां डिजिटल-से-एनालॉग कनवर्टर के डिजाइन से एक उदाहरण दिया गया है: यहाँ छवि विवरण दर्ज करें स्रोत: pubweb.eng.utah.edu

पीले रंग की परत पॉलीसिलिकॉन है, और लंबी ऊर्ध्वाधर धारियां MOSFET द्वार हैं। लाल परत धातु है, और सफेद वर्ग धातु से नीचे या तो गेट गेट्स या स्रोत / नाली क्षेत्रों से संपर्क करते हैं। शीर्ष दाएं में आपको पांच समानांतर गेट उंगलियों के साथ एक बड़ा पीएमओएस ट्रांजिस्टर दिखाई देता है। गेट उंगलियों के बीच में स्रोत और नाली क्षेत्र हैं, तीन समानांतर स्रोतों और तीन समानांतर नालियों की तरह दिखता है। इस तरह से स्रोत / नाली क्षेत्रों को साझा करना भी नीचे की ओर सब्सट्रेट (एन-वेल) के लिए उन संरचनाओं की समाई को कम करता है। लिंक किए गए पृष्ठ में एनालॉग CMOS के डिजाइन में इसका उपयोग करने के कई उदाहरण हैं। मेरा अनुभव मुख्य रूप से डिजिटल उपकरणों में था, लेकिन हमने उसी विचार का उपयोग किया जब हमें वैश्विक घड़ी या I / O पिन के लिए एक उच्च-ड्राइव बफर की आवश्यकता थी।


क्या BJT ट्रांजिस्टर पैकेज में समान आंतरिक संरचना है?
पँथरही २ pant

क्षमा करें, मुझे BJT डिज़ाइन का अनुभव नहीं है।
इलियट एल्डरसन

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कुछ आयामों में डालते हुए, हममें से उन लोगों के लिए एक संदर्भ के रूप में, जो सिर्फ आसपास बैठे हैं? एक विशाल उपकरण कितना विशाल है? एक छोटा MOSFET कितना छोटा है? :-)
motoDrizzt

20 साल पुरानी तकनीक का उपयोग करते हुए, एक 0.25u MOSFET एक वर्ग माइक्रोन के अंदर फिट हो सकता है: नाली / गेट / स्रोत / वेल्टी।
एनालॉगसिस्टम एस एफ

@ motoDrizzt बड़े और छोटे रिश्तेदार हैं और कोई कठिन और तेज़ नियम नहीं है, लेकिन मुझे लगता है कि अगर डब्ल्यू / एल 25 से ऊपर हो जाता है तो आप डिवाइस को विभाजित करने के बारे में सोच सकते हैं। मेरे द्वारा जोड़ा गया फोटो उदाहरण देखें।
इलियट एल्डरसन

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मुझे लगता है कि यह वाक्य इंटरनेशनल रेक्टिफायर की HEXFET संरचना की तरह बिजली MOSFETs की संरचना का संदर्भ है।

उदाहरण के लिए देखें HEXFET संरचना के बारे में अधिक जानकारी के http://www.rfwireless-world.com/Terminology/HEXFET-vs-MOSFET.html

संपादित करें: HEXFET एक विशिष्ट निर्माता द्वारा केवल एक विशिष्ट डिजाइन है। अन्य निर्माताओं के पास निश्चित रूप से अपनी शक्ति MOSFETs के लिए समान डिजाइन हैं।


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@Hearth IMHO यह स्पैम नहीं है और एक स्पैम ध्वज यहां अनुचित होगा - HEXFET बहुत अच्छी तरह से एक शक्ति MOSFET संरचना का प्रतिनिधि उदाहरण हो सकता है। यह उदाहरण को काफी न्यूट्रल तरीके से इंगित करता है और एक तीसरे पक्ष के स्रोत को इंगित करता है जो इस विशेष तकनीक की संरचना और गुणों पर चर्चा करता है (जैसा कि इसे केवल विज्ञापन करने के लिए विरोध किया गया है)। उस ने कहा, यह उत्तर एक प्रभावी रूप से लिंक-ओनली उत्तर होने से बचने के लिए लेख के प्रासंगिक भागों (जैसे संरचना आरेख या उसके विवरण) को शामिल करने से लाभ उठा सकता है।
नानोफारड

@AndreyAkhmetov मैं इसके लेखक से अनुमति के बिना उस लेख के अंशों की कॉपी-पेस्ट नहीं करूँगा। लेकिन मुझे अपना जवाब देने में खुशी होगी, जो मेरी तुलना में अधिक व्यापक है (और यहां तक ​​कि मेरा डिलीट भी)।
user2233709

@ मुझे पता है कि मैं बेहतर नहीं जानता। मैंने अनुमान लगाया कि अन्य निर्माताओं ने समान संरचनाओं का उपयोग किया (लेकिन मुझे नहीं पता कि यह कितना समान है)।
user2233709

ठीक है। आपको अविश्वास करने के लिए क्षमा करें, फिर! मुझे लगता है मैं यह सोचकर थोड़ा जल्दबाजी कर रहा था कि यह स्पैम हो सकता है; एंड्री सही है कि यह एक उदाहरण है।
चूल्हा
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