MOSFET - FET개요, MOSFET 구조 및 동작원리 (Depletion Mode MOSFET)

안녕하세요

요즘 MOSFET과 OP amp에 대해서 공부하고 있어서 그 공부 내용을 정리해보겠습니다 :)

MOSFET (출처 : 위키피디아)

1. FET 개요

FET (Field Effect Transistor)

BJT에 비해 아주 작은 면적으로 만들 수 있고 전력소모가 매우 적어서 고집적 디지털 및 아날로그 반도체 IC(Integrated Circuit)에 폭넓게 사용되고 있다.

 

* BJT는 전류가 잘흐르는데 그 말은 저항을 적게 쓴다는 말, 그러나 MOSFET는 전압구동형으로 전류는 잘 흐르지않지만 소비전력은 BJT에 비해 10배 이상 좋습니다. 최근에는 MOSFET이 대세로 훨씬 많은 다이를 만들 수 있고 실제로 LCD에는 MOSFET이 2개 들어가고 OLED, AMOLED는 NMOS 2개 PMOS 2개가 들어갑니다.

MOSFET은 전기적으로 격리되어있는 절연체로 되어있기 때문에 소비전력이 매우 적다는 특징이 있습니다.

 

1) 전계효과 (Field Effect)

트랜지스터에 인가되는 전압에 의해 전계가 형성되고 전계의 세기에 의해 전류가 제어(조절)됨을 의미

 

2) FET (Field Effet Transistor)

입력전압에 의해서 트랜지스터의 두 단자 사이에 흐르는 전류가 조절되는 소자

 

3) FET의 구조에 따른 분류

• 금속-산화물-반도체 FET (MOSFET) - 제어단자가 산화물에 의해 절연
• 접합 FET (Junction FET, JEET) - 제어단자가 PN접합으로 형성된 접합

*MOSFET이 JFET보다 늦게 개발되었지만 오늘날 대부분의 반도체 IC에는 MOSFET이 사용되고 있습니다

 

 

2. MOSFET 구조 및 동작원리

   1) 금속-산화물-반도체 FET (MOSFET-Metal-Oxide-Semiconductor FET)

• 게이트에 인가되는 전압에 의해 드레인 전류가 제어되는 소자
• 제작방법에 따라 증가형 MOSFET과 공핍형 MOSFET으로 구분

   2) 증가형 MOSFET, 공핍형 MOSFET

• 증가형(Enhancement-type) MOSFET - 기판과 소오스/드레인의 도핑형태에 따라 N채널, P채널로 구분
• 공핍형(Depletion-type) MOSFET - 증가형 MOSFET과 동일한 구조를 가지며 제조과정에서 채널이 미리 만들어짐

Depletion-Mode MOSFET

Depletion MOSFET 특성곡선

Depletion MOSFET (Normally on MOSFET, VGs=0 일 때는 정상적으로 동작)

 

다음 포스팅에서 Enhancement MOSFET에 대해서 정리해보겠습니다 :)

 

 

 

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