MOSFET का कार्य सिद्धांत MOS _______ पर निर्भर करता है।

व्याख्या:

MOSFET का कार्य सिद्धांत

परिभाषा: एक धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर (MOSFET) एक प्रकार का ट्रांजिस्टर है जिसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक संकेतों को प्रवर्धित या स्विच करने के लिए किया जाता है। यह कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में एक प्रमुख घटक है। MOSFET का कार्य सिद्धांत इसकी संरचना के भीतर एक संधारित्र की उपस्थिति और गुणों पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर करता है।

कार्य सिद्धांत: MOSFET गेट टर्मिनल पर लगाए गए वोल्टेज द्वारा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र का उपयोग करके, स्रोत और ड्रेन टर्मिनलों के बीच वोल्टेज और धारा को नियंत्रित करके संचालित होता है। यह विद्युत क्षेत्र स्रोत और ड्रेन के बीच एक चैनल की चालकता को प्रभावित करता है। गेट टर्मिनल धातु ऑक्साइड की एक पतली परत द्वारा चैनल से इन्सुलेट किया जाता है, जो एक संधारित्र जैसी संरचना बनाता है। जब गेट पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो यह एक विद्युत क्षेत्र बनाता है जो चैनल में आवेश वाहकों को प्रभावित करता है, जिससे स्रोत और ड्रेन के बीच धारा के प्रवाह को नियंत्रित किया जाता है।

MOSFET के प्रकार:

• एन्हांसमेंट MOSFET: इस प्रकार में, जब गेट पर कोई वोल्टेज लागू नहीं किया जाता है, तो स्रोत और ड्रेन के बीच कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है। गेट पर एक धनात्मक वोल्टेज लगाने से एक विद्युत क्षेत्र बनता है जो इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करता है, जिससे एक प्रवाहकीय चैनल बनता है।
• डिप्लीशन MOSFET: इसके विपरीत, एक डिप्लीशन MOSFET में पहले से मौजूद प्रवाहकीय चैनल होता है। गेट पर एक ऋणात्मक वोल्टेज लगाने से इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षित होते हैं, जिससे चैनल की चालकता कम हो जाती है।

लाभ:

• गेट पर इन्सुलेट परत के कारण उच्च इनपुट प्रतिबाधा।
• कम शक्ति खपत क्योंकि गेट धारा न्यूनतम होती है।
• तेज़ स्विचिंग गति, जिससे यह उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

नुकसान:

• पतली इन्सुलेट परत के कारण स्थैतिक निर्वहन के प्रति संवेदनशीलता।
• अन्य प्रकार के ट्रांजिस्टर की तुलना में निर्माण में जटिलता।

अनुप्रयोग: MOSFET का व्यापक रूप से विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, जिसमें डिजिटल और एनालॉग सर्किट, पावर नियंत्रण प्रणाली, एम्पलीफायर और स्विचिंग डिवाइस शामिल हैं। वे माइक्रोप्रोसेसर और अन्य एकीकृत सर्किट में आवश्यक हैं।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 4: संधारित्र

यह विकल्प MOSFET के कार्य सिद्धांत में शामिल मौलिक घटक का सही वर्णन करता है। गेट और चैनल के बीच धातु ऑक्साइड की पतली परत एक संधारित्र के रूप में कार्य करती है, जो विद्युत क्षेत्र और फलस्वरूप, स्रोत और ड्रेन के बीच धारा के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

अतिरिक्त जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 1: धारा

यह विकल्प गलत है क्योंकि MOSFET का कार्य सिद्धांत मुख्य रूप से धारा पर आधारित नहीं है। जबकि धारा प्रवाह संचालन का एक परिणाम है, सिद्धांत गेट वोल्टेज द्वारा विद्युत क्षेत्र के नियंत्रण के इर्द-गिर्द घूमता है, जो संधारित्र जैसी संरचना द्वारा सुगम होता है।

विकल्प 2: प्रतिरोधक

यह विकल्प भी गलत है। एक प्रतिरोधक MOSFET के संचालन में मौलिक घटक नहीं है। मुख्य तत्व धातु ऑक्साइड परत द्वारा निर्मित संधारित्र है, जो विद्युत क्षेत्र और इसलिए धारा प्रवाह को नियंत्रित करता है।

विकल्प 3: रोधन

जबकि गेट धातु ऑक्साइड परत द्वारा चैनल से इन्सुलेट किया जाता है, जिससे यह एक इन्सुलेटर बन जाता है, प्राथमिक कार्य सिद्धांत इस परत के समाई प्रभाव से संबंधित है। इसलिए, यह विकल्प विकल्प 4 के रूप में MOSFET के कार्य सिद्धांत के सार को उतनी सटीकता से नहीं दर्शाता है।

निष्कर्ष:

इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में इसके अनुप्रयोग के लिए MOSFET के कार्य सिद्धांत को समझना महत्वपूर्ण है। इसके संचालन की कुंजी गेट और चैनल के बीच धातु ऑक्साइड परत द्वारा निर्मित संधारित्र जैसी संरचना में निहित है। यह संरचना गेट वोल्टेज को विद्युत क्षेत्र और फलस्वरूप, स्रोत और ड्रेन के बीच धारा के प्रवाह को नियंत्रित करने की अनुमति देती है। यह सिद्धांत इलेक्ट्रॉनिक संकेतों को प्रवर्धित या स्विच करने में MOSFET की भूमिका के लिए मौलिक है, जिससे यह आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में एक अपरिहार्य घटक बन जाता है।