MOSFETpohjaisia

MOSFET-pohjaisia viittaa elektronisissa järjestelmissä käytettäviin piireihin ja laitteisiin, joissa pääasiallisena aktiivisena elementtinä on MOSFET-transistori. MOSFET on jänniteohjattu puolijohdetransistori, jonka kanavan johtavuus säädetään portin jännitteellä. Näitä ratkaisuja käytetään sekä digitaalisessa logiikassa että tehoelektroniikassa, ja ne muodostavat suurimman osan nykyisistä integroiduista piireistä.

MOSFET-tyyppejä ovat NMOS ja PMOS sekä enhancment- että depletion-tyyppiset laitteet. Enhancment-MOSFET on normaalisti pois päältä ja kanavan muodostuminen syntyy, kun portin jännite ylittää kynnyksen. Depletion-MOSFET on oletusarvoisesti johtava, ja sen johtavuutta voidaan muuttaa portin jännitteellä. CMOS-logiikassa NMOS- ja PMOS-transistorit toimivat pareittain, mikä minimoi staattisen virran ja mahdollistaa korkean hyötysuhteen digitaalisessa toiminnassa.

Analogisissa sovelluksissa käytetään peruskytkentöjä kuten common-source, common-gate ja common-drain. Näissä konfiguraatioissa MOSFETin avulla saadaan erilaisia vahvistuksia ja tulosjännitteiden käyttäytymistä sekä erilaista signaalin käsittelyä.

Sovelluksia ovat digitaalinen logiikka, muistitekniikka sekä vahvistimet ja tehoelektroniikka kuten DC-DC-säätimet ja moottorinohjaukset. MOSFETien etuja ovat korkea siirtopinta, nopea kytkentä ja suuret virransiirtokyvyt pienessä paketissa. Haasteita ovat gate-oksidin luotettavuus, lämpötilariippuvuus ja skaalautuvuuteen liittyvät ilmiöt.

Kehitys keskittyy parempien gate-oksidien, pienempien kynnyssähkökäyrien sekä uusien arkkitehtuurien kuten FinFET- ja GAAFET-ratkaisujen käyttöönottoon, mikä parantaa suorituskykyä, energiatehokkuutta ja transistoritiheyttä.