MESFET
ترانزستور تأثير المجال المعدني-شبه الموصل ( MESFET ) هو جهاز شبه موصل ترانزستور تأثير المجال مشابه لترانزستور تأثير المجال JFET مع وصلة شوتكي ( معدن - شبه موصل ) بدلاً من وصلة p-n للبوابة .
بناء
تُصنع ترانزستورات MESFET باستخدام تقنيات أشباه الموصلات المركبة التي تفتقر إلى طبقة تخميل سطحية عالية الجودة، مثل زرنيخيد الغاليوم أو فوسفيد الإنديوم أو كربيد السيليكون ، وهي أسرع ولكنها أغلى ثمناً من ترانزستورات JFET أو MOSFET المصنوعة من السيليكون . تعمل ترانزستورات MESFET المُنتجة بتردد يصل إلى 45 جيجاهرتز تقريبًا، [ 1 ] وتُستخدم عادةً في اتصالات ترددات الميكروويف والرادار . طُوّرت أولى ترانزستورات MESFET في عام 1966، وبعد عام واحد، تم إثبات أدائها المتميز في نطاق ترددات الراديو والميكروويف العالية للغاية . [ 2 ]
البنية الوظيفية
يختلف ترانزستور MESFET، على غرار ترانزستور JFET، عن ترانزستورات FET أو MOSFET ذات البوابة المعزولة الشائعة لعدم وجود عازل أسفل البوابة فوق منطقة التبديل النشطة. وهذا يعني أنه في وضع الترانزستور، يجب أن تكون بوابة MESFET منحازة بحيث تتحكم منطقة استنزاف منحازة عكسيًا في القناة الأساسية، بدلاً من ثنائي معدني-شبه موصل موصل للأمام للقناة.
على الرغم من أن هذا القيد يحد من إمكانيات بعض الدوائر، إذ يجب أن تبقى البوابة منحازة عكسيًا، وبالتالي لا يمكنها تجاوز جهد انحياز أمامي معين، إلا أن أجهزة MESFET التناظرية والرقمية تعمل بكفاءة معقولة ضمن حدود التصميم. يُعد امتداد معدن البوابة فوق منطقة التبديل الجانب الأكثر أهمية في التصميم. عمومًا، كلما كانت قناة حاملة الموجة المُعدَّلة بالبوابة أضيق، تحسنت قدرة معالجة التردد. تُعد المسافة بين المصدر والمصب بالنسبة للبوابة، والامتداد الجانبي للبوابة، من معايير التصميم المهمة، وإن كانت أقل أهمية. تتحسن قدرة MESFET على معالجة التيار مع زيادة امتداد البوابة جانبيًا، مع الحفاظ على ثبات المنطقة النشطة، إلا أن إزاحة الطور على طول البوابة محدودة بسبب تأثير خط النقل. ونتيجة لذلك، تستخدم معظم أجهزة MESFET المُنتَجة طبقة علوية مُتراكمة من معدن منخفض المقاومة على البوابة، مما ينتج عنه غالبًا شكل يشبه الفطر في المقطع العرضي.
التطبيقات
تم استكشاف العديد من إمكانيات تصنيع ترانزستورات MESFET لمجموعة واسعة من أنظمة أشباه الموصلات. ومن أبرز مجالات التطبيق الاتصالات العسكرية ، كمضخم منخفض الضوضاء في مقدمة مستقبلات الموجات الميكروية في كل من أجهزة الرادار العسكرية والاتصالات، والإلكترونيات الضوئية التجارية ، والاتصالات عبر الأقمار الصناعية ، كمضخم طاقة لمرحلة الإخراج في وصلات الموجات الميكروية، وكمذبذب طاقة.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ ليبكوفسكي، دبليو؛ ويلك، إس جيه؛ ثورنتون، تي جيه (2009). "ترانزستورات MESFET سيليكونية بتردد 45 جيجاهرتز بتقنية CMOS على ركيزة SOI بدقة 0.15 ميكرومتر". المؤتمر الدولي لتقنية SOI لعام 2009 ، فوستر سيتي، كاليفورنيا. الصفحات 1-2 . doi : 10.1109/SOI.2009.5318754 . ISBN 978-1-4244-4256-0ISSN 1078-621X . S2CID 33590809 .
{{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط ) - ↑ GaAs FET MESFET radio-electronics.com.
- تقنية الميكروويف
- أنواع الترانزستور
- ترانزستورات تأثير المجال