Temel Elektronik

MOSFET in anlamı, Metal Oksit Alan Etkili Transistör (Metal Oxide 
Field Effect Transistor) yada Geçidi Yalıtılmış Alan etkili 
Transistör (Isolated Gate Field Effect Transistor) dür.

Kısaca, MOSFET, IGFET yada Surface Field Effect Transistör de denir.

MOSFET, JFET' e pek çok yönden benzerlik gösterir. JFET' de Gate 
Source ters polarmalanmış bir PN oluşturmaktadır. MOSFET' de böyle 
değildir. MOSFET' de gate öyle oluşturulmuşturki drain ile source 
arasındaki bölge üzerine silikon dioksit ve onun üzerine de gate 
elektrodu (metal plaka) konularak yapılmıştır. Böylece gate metal 
elektrodu ile drain ve source arasına bir yalıtkan konulmuş olur. 
Buradaki yalıkan silikon dioksit dir. Bütün oksitler iyi birer yalıtkandır. 
Hatırlarsanız, oksitlenmiş kontaklardan elektrik akımı geçmez ve biz 
de oksitlenmiş yerleri temizleriz. Metal oksit ve yarı iletken ile bir Gate 
oluşturur ve MOSFET adının oluşmasını sağlar. Bu nedenle gate 
gerilimine JFET' de olduğu gibi bir sınırlandırma konulmamıştır. 
Tabi bu teoriktir. Gate yalıtkanı o kadar incedir ki eğer bir koruma 
yoksa vücudumuzdaki gerilim bile bu yalıtkanı delmeye yeter. 
Ayrıca bu yalıtkan yüzünden gate akımı neredeyse hiç yoktur ve 
giriş empedansı çok yüksektir. Tipik olarak gate akımı 10 ^-14 A 
(0,01piko amper) ve 10^-14 ohm (10.000 Giga ohm). 

Yukarda belirttiğim gibi gate geriliminin sınırlı olmaması ayrıca 
MOSFET' de iki durumda çalışma olanağı sağlar. Bunlar 
"Arttırılmış - Enhancement" ve "Azaltıcı - Depletion" çalışma 
şekilleridir. 

Enhancemen tipi bir MOSFET' in iç yapısı ve sembolleri aşağıdaki 
şekilde görülmektedir. 

N⁺ nın anlamı, n katkılı bölgenin fazlaca n katkılanmış olmasıdır. 
Enhancement MOSFET' lere normal olarak çalışmayan "OFF" 
MOSFET lerde denir. 

Enhancemen MOSFET' ler uygun şekilde bayslanmadığı sürece 
üzerlerinden akım akmaz. Çünkü gate bayasının sıfır olması ile 
drain - source arasında iki tane arka arkaya bağlanmış PN eklemi 
vardır. Drain - Source voltajı ne değerde olursa olsun drain akımı 
akmaz.
 
 

Depletion tipi bir MOSFET' iç yapısı ve şekilleri aşağıda görülmektedir. 

Depletion tipi MOSFET' ler depletion tiplerinin tam tersidir. 
Bu tip MOSFET' ler normalde "ON" tipi MOSFET' lerdir. 
Gate uygun şekilde bayslanmadığı sürece akım geçirirler. 

MOSFET ile ilgili hesaplamalar JFET ile büyük benzerlik gösterdiği 
için bu konuya girmeyeceğim.I_D akımını veren formül;

 I_D= I_DSS x (1- (V_GS/VT)²

Aşağıda Enhancement ve Depletion MOSFET' lerinin karakteristikleri 
görülmektedir.

MOSFET, girişinde hiç güç harcamadığı için ve drain - source 
arası tam olarak "ON" yapıldığında üzerinde çok az güç harcar. 
Bu nedenle içinde çok sayıda transistör olması istenen entegre 
devrelerin vazgeçilmez parçalarıdır. Yazımın baş taraflarında da 
söz ettiğim gibi MOSFET' in gate sini oluşturan dioksit çok ince 
olduğundan vücut elektriğinden bile kolayca bozulabilir. Bu durumu 
önlemek için gate ile MOSFET' i oluşturan alt taş (substrate) arasına 
bir zener diyot fabrikasyon olarak yerleştirilir. Bu zenerin iletime 
geçme voltajı düşük olacağına göre dışardan gelebilecek gerilimler 
zener üzerinden kısa devre olur. Fabrikasyon tedbirler alınmasına 
rağmen bu tür transistörleri taşırken dikkatli olmalı, eğer bacakları 
bir tel yada benzeri bir şeyle kısa devre edilmişse bunu, transistörü
yerine takıdıktan sonra çıkarmalıdır.
 
 

Transistör konusunu burada kapatıyoruz. Önümüzdeki aydan 
itibaren diğer yarı iletkenler (SCR, Triac, Diac, UJT ....) konusuna 
başlayacağım.

Önümüzdeki ay görüşmek üzere..