MOSFET Nedir

Merhaba sevgili ziyaretçiler bu yazımızın konusu başlıktan anlaşılacağı üzere MOSFET. Nedir ve nasıl kullanılırın cevaplarını bu yazıda cevaplamaya çalışacağız. MOSFET bir kelime grubunun kısaltılmış hali olup açılımı Metal Oksit Yarıiletken Alan Etkili Tranzistör kelimelerinin açılımıdır. Anlamı da aslında bu kelimelerle açığa çıkıyor. Anlaşılacağı üzere MOSFET’ler Alan Etkili Tranzistörlerdir. MOSFET’ler gerilim çevriminin konu olduğu birçok yerde kullanılmaktadır. Mesela anakartlarda CPU, Bellek ve AGP birimleri için gerilim oluşturulması gerektiği yerlerde sıklıkla kullanılır.

Alan etkili transistör (FET – Field Effect Transistor), bipolar transistör (BJT) fonksiyonlarının çoğunu gerçekleştirebilen fakat çalışması temelde farklı olan üç terminalli yarı iletken bir devre elemanıdır. Alan etkili transistör, üzerinden geçen akımın iki çeşit yük taşıyıcısından (oyuklar yada elektronlar) sadece birine dayandığı için tek kutuplu (unipolar) bir eleman olarak bilinir. Üzerinden geçen akım dışarıdan uygulanan bir gerilim ile oluşturulan bir elektrik alanı tarafından kontrol edildiği için Alan Etkili Transistör diye adlandırılır.

FET, BJT den oldukça farklı olarak, üzerinden geçen akım miktarını gate (kapı) ucundaki gerilim ile kontrol eden, voltaj kontrollü bir devre elemanıdır. Ayrıca BJT den farklı olarak bazı uygulamalarda avantaj sağlayan oldukça yüksek giriş direncine sahiptir. Alan Etkili Transistör yapı olarak iki gruba ayrılır:

• Birleşim (Junction) Alan Etkili Transistör yada JFET ve
• Metal Oksit Silikon Alan Etkili Transistör yada kısaca MOSFET.

Bunun yanında kısaca VMOS adı verilen güç MOSFET’i de sayılabilir. MOSFET ise kendi içinde zenginleştirilmiş (enhancement) ve fakirleştirilmiş (depletion) tip olarak iki gruba ayrılır. Bütün bu Alan Etkili Transistör çeşitleri n-tipi yada p-tipi kanal olarak üretilebilirler.

Bipolar tranzistörlerde bulunan Base, Emitter ve Collector uçları yerine MOSFET’lerde Gate, Drain ve Source uçları bulunur. MOSFET, Gate ucundan gerilim uygulandığında Drain ve Source uçları arasında bir elektrik alan oluşturur. İşte bu elektrik alan yardımıyla Drain ve Source arasındaki akım kontrol edilir. Ancak Gate ucundan MOSFET’e akım olmaz.

 

MOSFET’leri değişken dirençlere benzetebiliriz. Gate-Source arasındaki gerilim farkı, Drain-Source arasındaki direnci kontrol eder. Gate-Source arasında gerilim olmadığı müddetçe, Drain-Source arası direnç çok yüksektir. Gate-Source arasında potansiyel farkı uygulandığında, Drain-Source direnci düşer ve artık Drain-Source arasında elektrik akımı gerçekleşir.

Kısaca FET’ler Gate-Source arasına uygulanan gerilim yoluyla kontrol edilir (Gate ucu elektrik alanı düzenleyen gerilimi sağlar). Bunu bir pipete benzetebiliriz. Pipetin sıkılması veya gevşetilmesiyle sıvı akışı gerçekleşir veya kesilir. Bu özelliklerinden dolayı FET’ler büyük akımların kontrolü için biçilmez kaftandır ve MOSFET’ler genelde anahtar olarak kullanılır. MOSFET’ler gerilim kontrollü olduklarından çok yüksek giriş empedansına sahiptirler dolayısıyla herhangi bir şey bunları rahatlıkla sürebilir.