資料介紹
什么是FET?
FET 的全名是“場(chǎng)效電晶體(Field Effect Transistor,F(xiàn)ET)”,先從大家較耳熟能詳?shù)摹癕OS”來(lái)說(shuō)明。MOS 的全名是“金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)”,構(gòu)造如圖一所示,左邊灰色的區(qū)域(矽)叫做“源極(Source)”,右邊灰色的區(qū)域(矽)叫做“汲極 (Drain)”,中間有塊金屬(綠色)突出來(lái)叫做“閘極(Gate)”,閘極下方有一層厚度很薄的氧化物(黃色),因?yàn)橹虚g由上而下依序?yàn)榻饘?(Metal)、氧化物(Oxide)、半導(dǎo)體(Semiconductor),因此稱(chēng)為“MOS”。
MOSFET的工作原理與用途
MOSFET 的工作原理很簡(jiǎn)單,電子由左邊的源極流入,經(jīng)過(guò)閘極下方的電子通道,由右邊的汲極流出,中間的閘極則可以決定是否讓電子由下方通過(guò),有點(diǎn)像是水龍頭的開(kāi)關(guān) 一樣,因此稱(chēng)為“閘”;電子是由源極流入,也就是電子的來(lái)源,因此稱(chēng)為“源”;電子是由汲極流出,看看說(shuō)文解字里的介紹:汲者,引水于井也,也就是由這里 取出電子,因此稱(chēng)為“汲”。
當(dāng)閘極不加電壓,電子無(wú)法導(dǎo)通,代表這個(gè)位是 0,如圖一(a)所示;當(dāng)閘極加正電壓,電子可以導(dǎo)通,代表這個(gè)位是 1,如圖一(b)所示。
MOSFET 是目前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最常使用的一種場(chǎng)效電晶體(FET),科學(xué)家將它制作在矽晶圓上,是數(shù)碼訊號(hào)的最小單位,一個(gè) MOSFET 代表一個(gè) 0 或一個(gè) 1,就是電腦里的一個(gè)“位(bit)”。電腦是以 0 與 1 兩種數(shù)碼訊號(hào)來(lái)運(yùn)算;我們可以想像在矽芯片上有數(shù)十億個(gè) MOSFET,就代表數(shù)十億個(gè) 0 與 1,再用金屬導(dǎo)線(xiàn)將這數(shù)十億個(gè) MOSFET 的源極、汲極、閘極鏈接起來(lái),電子訊號(hào)在這數(shù)十億個(gè) 0 與 1 之間流通就可以交互運(yùn)算,最后得到使用者想要的加、減、乘、除運(yùn)算結(jié)果,這就是電腦的基本工作原理。晶圓廠像臺(tái)積電、聯(lián)電,就是在矽晶圓上制作數(shù)十億個(gè) MOSFET 的工廠。
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