mosfet

• bi mosfet'e ters gerilim verildiginde bi bok olmas çünkü mosfet'i yaban amcalar (yada tanri) bu tür salak durumlar için onun içine bir diyot koymuslardir, ki bu o amcalarin (ya da tanrilarin) zeki ve türkleri taniyan amcalar (tanrilar) oldugunu gösterir. ancak gelin görün ki mosfet'le hemen hemen ayni isi yaban igbt adli nacizane device'in içinde öle bisi yoktur yani kisi bir igbt'ye 30 voltluk bi ters gerilim vermek isterse o igbt'nin onu igbt yaban özelliklerinin kaybolmasi sonucuna da katlanmalidir, hassas ve delikanli bi devicedir igbt, öle ters gerilimlere gelemez, gerilir pörtler. peki mosfet'in içine diyot koymayi akil eden yüce rabbim igbt'yi nie böyle ezik yaratmistir? bu kainatin hiçbir zaman bilemeyecegimiz sirlarindan biridir. bununla yasamayi ögrenmeliyis ve bir igbt'ye hiçbir zaman ters gerilim uygulamamaliyiz.
• bir yarı iletken blok üzerine yerleştirilmiş bloktan farklı cinste katkılanmış iki adet elektroddan oluşur. bu elektrodlar ana bloktan ince bir metal oksit tabakası ile yalıtılmışlardır. p kanallısı, n kanallısı, arttırılmış ve azaltılmış tipleri vardır. düşük güç harcarlar. özellikle yüksek frekanslarla çalışırken sorun olan iç kapasitansları da düşüktür. yalıtkan olarak kullanılan silikon dioksit - cam yani - o kadar incedir ki vucutta birikmiş statik elektrik bile bunların bozulmalarına yolaçabilir. bu durumu önlemek için genelde içlerinde koruma amaçlı bir de zener diyot konulur. çok güzel yanarlar.
• ses sistemlerinde aranan bir transistor çeşidi.
• bircok kaynaga gore mosfet aslinda bjt transistorden once kesfedilmistir^*.
  
  yaygin kullanima gec girmesinin bir sebebi ilk yapilan mosfet'lerin silikon-silikon dioksit yuzeyinin kabul edilebilenden cok daha yuksek seviyede sodyum vb. iyonlarla kontamine olmasidir. bu geneli pozitif yuklu iyonlar, esik voltaji^* pozitif olan (yani kapatmak istediginizde kapanacak) duzgun bir nmos transistor yapilamamasina yol acmistir. ayni sekilde, enerji bantlarinin metal-oksit-yariiletken materyallerin bir araya gelmesiyle olusan denge durumundaki bukulumu de benzer bir sekilde esik voltajda kaymalar yaratmistir. bu kaymalar o kadar buyuktur ki bir nmos transistoru kapamak icin cok yuksek negatif gerilim gerekmektedir. bu nedenle basta duzgun calisanlar sadece pmoslardir (onlarda yine yuksek voltaj kaymalari ile), ve sadece pmos'la bugun buyuk olcekli dijital devrelerin kalbi olan cmos dedigimiz (complementary mos) teknolojisi mumkun degildir.
  
  bu buyuk kaymalari yaratan etkenlerden biri olan iyonlarin en buyuk kaynagi insanlardir. bu teknolojiyi ilk gelistiren bilim adamlari olaydan haberdar olmayip silikon parcalarini minciklamislardir.
  
  bu gun cip uretiminin buyuk temiz odalarda yapilmasi minyatur devrelerde kisa devre vb. yapabilecek parcaciklardan korunma isteginin yaninda bu iyon kontaminasyonundan da kurtulabilmektir. parcacik sayisi/boyutu gibi kriterlerin yaninda her uretim ekipmani metal kontamine olup olmamasina gore siniflandirilmistir. yani bir mosfet'i temiz olmayan bir ortamda bulunan parcaciklardan cok daha buyuk olceklerde yapmak isteseniz bile bu sorun yine karsiniza cikacaktir.
• ccd ve cmos'lardaki "gürültü"nün kaynağı. genellikle uzun pozlamalarda^* görüntünün köşesinde ya da kenarında kırmızı bölgeler oluşmasına sebep olur. buna da amp glow denir. çünkü amplifier'daki mosfet'tir asıl kaynağı.
  
  önüne geçmenin birkaç yolu var. en iyisi pozlaması sırasında read-out amplifier'ı kapatmakdır. ama bunun için canon eos 1d mark ii ya da canon eos 20da gibi hayvanlar besliyor olmanız gerek.
  
  eğer hayvanat bahçesi olmayan standart bir fotoğrafçıysanız, dark frame alabilirsiniz. bunun için, orjinal poz sürenizle aynı poz sürede bir fotoğraf daha çekin; ama bu sefer objektifin kapağı kapalı olsun. böylece içeride üretilen gürültü modellenir. orjinal görüntüden dark çıkartılarak temiz görüntü elde edilir.
  
  ama bazen mosfet'in yarattığı amp glow o kadar şiddetli olur ki, pixeller satüre olur. bu durumda dark frameler de işe yaramaz (çünkü onlar da satüre olacaktır. birbirinden çıkarınca da geriye 0 kalır) bunun için de en ideal çözüm, çok fotoğraf çekip stack etmektir.
  
  tabii daha da güzeli, makinayı soğutmak.
  
  "mosfet'lerin bu belası ne zaman geçecek?" diyorsanız cevabı şudur. "japonlar daha küçük makina yapmaktan vazgeçince." çünkü giderek mosfetler de küçülür, yüzey alanı küçülünce daha zor soğur, falan filan...
• kuzenimin halıda zar zor yürüyen kumandalı tırına bunlardan enhancement olanını pwm modülü olarak takıp treylere de ekstra pil bağlamıştım, tır adeta f1 aracına dönünce kendimi oto modifiyeci gibi hissetmiştim.
• metal oxide semiconductor - field effect transistor.
• ses devrelerinde darlington yerine mosfet kullananlara kıl olmakla birlikte (tamamen kişisel bir tercihtir bu) ülkemizde yaptığım tespite göre kondansatör'den sonra en çok sahtesi bulunan devre elemanıdır. sahte kondansatör derken abuk subuk markalarda, ömrü 3 ay olan secon, cyh, kzc ve hatırlayamadığım bilimum marka gibi markalardan bahsediyorum. suntan, jamicon, jackon, chang falan bulursanız öpüp başınıza koyun!
• hemen hemen her devrede kullanmama rağmen bir türlü çalışma sistemini kafama sokamadığım devre elemanları. her tasarım sırasında simulatörü açıp deniyorum drain böyle, source böyle, gate şu gerilimdeyken açar mı acaba diye. sanırım benim kafa, npn bjt'den sonra kesime gidiyo.
• yüksek lisans tez konumun temel devre elemanıdır bunlar, çok allahsızdırlar.
  
  mosfet ikinci grup alan etkili transistörlerdir. jfet’ ler den farklı olarak pn eklem yapısına sahip olmayıp bunun yerine mosfet’ in gate’ i kanaldan bir sio2 tabaka ile yalıtılmıştır. arınma artışlı (depletion enhancement) de ve artışlı (enhancement) e olmak üzere iki tip mosfet bulunmaktadır.
  
  drain ve source taban materyali içine difüse edilmiş ve dar bir kanalla birleştirilmiş, bunun bitişiğine yalıtılmış bir gate yerleştirilmiştir. burada temel işleme ilkelerini açıklamak için n kanal de mosfet kullanılacaktır. p kanal işleme ilkeleri de aynı olmakla beraber voltaj polariteleri n kanaldakinin tam tersi olacaktır.
  
  de mosfet iki moddan birinde çalışabilir.
  • arınma modu (depletion mode: d modu)
  • artışlı mod (enhancement mode: e modu)
  
  gate kanaldan yalıtılmış olduğundan pozitif veya negatif kapı voltajı uygulanabilir. bir mosfet gate-source gerilimi negatif olduğunda arınma modunda; kapı-kaynak gerilimi pozitif olduğunda artışlı modda çalışır.
  
  mosfet gate, bir levha, kanal, diğer levha ve sio2 dielektrik olarak düşünülecek olursa paralel levhalı bir kondansatör var demektir. dolayısıyla gate negatif voltajla beslendiğinde gate’ deki negatif yükler kanaldaki iletkenlik elektronlarını iterler. böylece pozitif yüklü iyonlar oluşur ve bunlar yerlerinde kalırlar. bu durumda n kanalı deplase olmuş olur ve kanal iletkenliği azalır. kapıdaki negatif voltajın arttırılması n kanal elektronlarının deplase olgusunu arttırır. yeteri kadar büyük bir negatif vgs(off) gate - source geriliminde kanal tamamen deplase olur ve drain akımı sıfırlanır.
  
  n kanal jfet’de olduğu gibi n kanal de mosfet kapı-kaynak gerilimi vgs(off) ile 0 arasında olduğu sürece drain akımını iletir. ilave olarak de mosfet’ in iletim durumunda olabilmesi için vgs nin sıfırdan büyük olması gerekir. pozitif kapı voltajı daha fazla elektronun kanal içine çekilmesine neden olur ve böylece kanal iletkenliği artar. bu durum enhancement mod olarak tanımlanmıştır.
  
  e-mosfet
  
  bu tür mosfet yalnızca artışlı modda çalışır ve arınma moduna sahip değildir. yapısal olarak demosfet’ lerden farklı yapıda olup fiziksel bir kanal içermezler.
  
  bir n kanal düzenekte eşik değerinin üzerinde pozitif kapı voltajı uygulanması taban bölgesi içinde ince bir negatif yük tabakası oluşarak bir n kanal indüklenir. kanalın iletkenliği kapı-kaynak gerilimi arttırılıp daha fazla elektronun kanala çekilmesiyle attırılabilir. eşik değerinin altındaki her hangi bir kapı voltajında kanal olgusu yoktur.
  
  v-mosfet
  
  v-mosfet fiziksel yapı olarak artışlı mod düzeneği olup konvansiyonel e-mosfet ’lere göre daha yüksek çalışma akımına ve daha büyük drain-source voltajına sahiptirler. v-mosfet’ ler özellikle yüksek güç gerektiren yükseltici (amplifier) ve anahtarlama uygulamalarında bipolar güç transistörleri ile birlikte yaygın biçimde kullanılırlar. e ve v-mosfet ler yapısal olarak tamamen farklı olmalarına rağmen benzer şekilde çalışırlar. her ikisi de artışlı düzenek olup n kanal için kapı, kaynağa göre pozitif oluncaya kadar drain ve source arasında bir kanal oluşmaz.
  
  e-mosfet’ de kapı pozitif yapıldığında kapıya yakın bölgede ve yüzeye paralel bir n kanalı oluşur. e-mosfet kanalının uzunluğu yapım sırasında difüzyon işleminde kullanılan fotografik maskenin getirdiği sınırlamaya bağlıdır ve kanal çok dardır. v-mosfet iki adet source bağlantısına sahiptir ve kanal, drain (n+) ile source arasında aşağıya doğru v harfi şeklinde indüklenir ve oldukça geniştir. kanal uzunluğu katkı yoğunlukları ile kontrol edilen tabaka kalınlıkları ve difüsyon zamanına bağlı olup maske boyutlarına daha az bağımlıdır. v geometrisi konvansiyonel e-mosfet’ lere göre daha kısa fakat daha geniş kanal oluşmasını mümkün kılar. bu da, daha yüksek akımla çalışmaya, başka sözlerle, daha büyük güçlerle çalışmaya izin verir. frekans duyarlığı da oldukça artar.
  
  bir mosfet’ in kapısı kanaldan yalıtılmış olduğu için giriş direnci çok çok büyüktür (ideal olarak sonsuz). tipik bir mosfet için kapı sızıntı akımı pa mertebesindedir. oysa bir jfet için kapı ters akımı bir kaç na kadardır. yalıtılmış kapı yapısı nedeniyle bir giriş sığası mutlaka mevcuttur. giriş direnci çok yüksek olduğundan giriş kondansatöründe çok büyük statik yük birikebilir ve bu yük düzeneğin içsel olarak bozulmasına neden olabilir. bunu önlemek için aşağıdaki konulara dikkat edilmesi gerekir.
  
  1- mos düzenekleri iletken köpükler içinde saklanmalı ve taşınmalıdır.
  2- tüm aletler ve montajda kullanılan metal parçalar mutlaka toprağa bağlanmalıdır.
  3- montaj ve taşıyıcı bilekleri uzun bir tel ve yüksek seri direnç ile mutlaka toprağa bağlanmalıdır.
  4- bir mos düzeneği, devrede gerilim varken kesinlikle bulunduğu yerden çıkartılmamalıdır.
  5- dc kaynak kapalı iken mos düzeneğine herhangi bir sinyal uygulanmaz.
  
  mosfetlerle ilgili kısa bir teknik bilgi verdikten sonra bu devre elemanları için şunu söylemek isterim ki: piyasadan yani herhangi bir elektronik mağazasından satın alacağınız mosfetler hatalı çıkabiliyor. datasheet bilgileri ile hiç uyuşmayan karakteristik eğriler oluşturuyorlar ki bu durumda düzgün sonuçlar elde edilemez oluyor.
  bu sorunun çözümü için yurt dışından sipariş verilebilir yada direnç.net adlı siteden alış veriş yapılabilir, çünkü bu siteden aldığım mosfetler üzerine yapılan deneyler sonucunda elde edilen verilerin analizlerinde herhangi bir aksaklığa rastlanmadı "belki benim şansıma ama 30 tane mosfet aldım". diğer elektronik parça satışı yapan siteleri kullanmadığım için bir yorum yapamıyorum ama direnç.net'ten memnun kaldım. katalog bilgileri tam uyuşan devre elemanları için ise "rohn", "vishay", "fairchild" gibi markaları tavsiye ederim. siemens, philips, samsung gibi dünya devi olan şirketlerin datasheetlerinde maalesef anlaşılmayan bölümler bulunuyor ve genel olarak yetersizler.
  
  baştan edit: "ınfineon" da gayet güzel datasheetler yayınlıyor. kullanışlı datasheet yayınlayan birçok marka vardır tabi ki ama çalışmalarım sırasında denk geldiklerim bunlar.
  
  baştan edit 2: mosfetler hakkında verilen temel bilgiler "thomas l. floyd" un "electronic devices" kitabından alınmıştır.