MOS-FET – Hochleistungstransistoren

Metall-Oxid-Semiconductor Feldeffekttransistor, das sind kurz gesagt MOS-FET.

Was ist nun ein MOS-FET?

Man kann sagen, dass sie eine Verbesserung der bipolaren Transistoren sind. MOS-FET werden in Verstärkerstufen und bei diversen anderen Schaltungen angewendet. Sie benötigen kaum Energie und werden deshalb auch als leistungslose Schalter bezeichnet.

Wie funktioniert ein MOS-FET?

Beim MOS-FET besteht der Körper (Substrat) aus einer P-Leitenden Schicht. In dieser Schicht sind zwei Zonen aus N-Leitendem Material eingearbeitet. An die erste Zone wurde der Source (S) Anschluss angeschlossen und dem zweiten Anschluss der Drain (D) Anschluss. Beide Anschlüsse sind aber durch das P-Leitende Material getrennt.

Auf dem bis jetzt vorhandenen Material wird eine Siliziumdioxidschicht aufgebracht, diese ist hochisolierend und trennt den Gate (G) Anschluss von den anderen beiden Anschlüssen. Der Gateanschluss ist direkt auf der Siliziumdioxidschicht.

Solange am Gate keine Spannung bzw. keine positive Spannung gegenüber dem Substrat und dem Sourceanschluss anliegt fließt auch kein Strom und der MOS-FET ist gesperrt.

Übrigens sind das Substrat und der Sourceanschluss über eine zusätzliche Leitung miteinander verbunden. Diese Verbindung nennt man „Bulk“.

Wird eine positive Spannung am Gate, bezogen auf das Substrat und Source angeschlossen entsteht ein elektrisches Feld im Substrat.

Dieses elektrische Feld erstreckt sich vom Drain- zum Sourceanschluss und bildet damit eine leitende Brücke. Es ist der sogenannte Kanal entstanden, worüber jetzt ein Stromfluss möglich ist. Dieser Kanal ist N-Leitend, wie auch der Source- und Drainanschluss.

Die Breite des Kanals kann mit der Gatespannung gesteuert und eingestellt werden. Es herrscht am Gate kein Stromfluss, damit ist die Steuerung eines MOS-FET leistungslos.

Um den Kanal wieder abzubauen, muss nur die Spannung vom Gateanschluss entfernt werden.

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