моп-транзистор, принцип работы

[itmanager85]

правильно ли я понимаю что чтобы переключился моп-транзистор (mosfet), электроны должны попасть на затвор и скорость его переключения будет ограничена скоростью движения электронов ?

просто мне втирают (один научный сотрудник) что mosfet транзистор переключается полем которое приводит в движение электроны .

что то если честно слабо верится .

так ли это ?

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Физика» в форум «Механика и Техника»
Причина переноса: перенёс в соответствующий раздел.

-- Вс июн 07, 2015 13:39:00 --

А что вы понимаете под "чтобы переключиться"?

[itmanager85]

profrotter в сообщении #1024352 писал(а):

А что вы понимаете под "чтобы переключиться"?

что он переходит в другое своё логическое состояние . при котором он начинает пропускать электрический ток в соответствующем направлении .

(Оффтоп)

кстати тема с корнями исчезла из раздела физика , без пометки перемещена

[Munin]

itmanager85 в сообщении #1024340 писал(а):

правильно ли я понимаю что чтобы переключился моп-транзистор (mosfet), электроны должны попасть на затвор и скорость его переключения будет ограничена скоростью движения электронов ?

просто мне втирают (один научный сотрудник) что mosfet транзистор переключается полем которое приводит в движение электроны .

Оба правы.

Электроны должны попасть на затвор. Там они создают поле. Это поле движет приводит в движение другие электроны (или дырки) - в канале транзистора под затвором. И они либо собираются, либо растекаются, так что канал либо открывается (много носителей), либо запирается (мало носителей).

Одни электроны электрически изолированы от других электронов. Связь между ними - только через поле. Это и символизирует обозначение "МОП-полевой транзистор":
- МОП = "металл-оксид-полупроводник" (MOS = metal-oxide-semiconductor) - оксид изолирует затвор (металл) от канала (в полупроводнике);
- полевой транзистор (FET = field-effect transistor) - связь между затвором и каналом происходит через поле.
Кроме MOSFET-ов, традиционной структурой полевых транзисторов является ещё JFET, где изоляции нет.

[itmanager85]

Munin в сообщении #1024363 писал(а):

Оба правы.

он был не согласен с фразой что

Цитата:

чем больше транзистор , тем большим числом электронов его нужно набить для переключения . и как вы понимаете тут уже играет роль скорость перемещения электронов

[profrotter]

У транзистора нет логических состояний. Логические состояния могут рассматриваться у транзисторного ключа.

Собственно принцип работы полевых транзисторов изложен в любом учебнике по электронным приборам.

Время переключения МОП-транзисторных ключей определяется временем пролёта носителей через канал (часто пренебрегают), ёмкостями, присущими транзисторной структуре (обычно это ёмкость сток-подложка) и ёмкостью нагрузки.

[Munin]

itmanager85 в сообщении #1024372 писал(а):

он был не согласен с фразой что

Фраза действительно дурацкая, потому что надо уточнить, что электронами надо "набить" затвор.

[itmanager85]

Munin в сообщении #1024396 писал(а):

Фраза действительно дурацкая, потому что надо уточнить, что электронами надо "набить" затвор.

ну это понятно что затвор

[Munin]

itmanager85 в сообщении #1024402 писал(а):

ну это понятно что затвор :mrgreen:

Вот вам понятно, а вашему собеседнику оказалось непонятно. Отсюда и его возражения.

[itmanager85]

Munin
всё он понял, товарищ просто упорот

привёл ему ваш ответ
post1024363.html#p1024363

товарищ упорно настаивает на том что это опровергается работой трансформатора

вот , полюбуйтесь на клиента
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=64:137-124#3507

вот здесь привёл ему вашу цитату
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=64:137-125#3521

ответ тот же

[profrotter]

itmanager85, вам дело говорят. Один из факторов, определяющий время срабатывания транзисторного ключа на МОП-транзисторе - это время пролёта электронов через канал. Я уже писал. Суть в неравномерной концентрации носителей вдоль канала и при переключении требуется некоторое время для её выравнивания. Откройте любой учебник с названием "Элекронные приборы" и им подобным.

[Munin]

itmanager85 в сообщении #1024714 писал(а):

всё он понял, товарищ просто упорот :mrgreen:

Глядя на вас, я бы не сказал, что только он...

itmanager85 в сообщении #1024714 писал(а):

вот здесь привёл ему вашу цитату

Мило. Без указания авторства. Спасибо большое, разумеется!

По поводу спора: iXBT - местами, увы, тусовка всевозможных ламеров. Перлы сыплются со всех сторон. Перечислять их не буду.

Когда серьёзные люди (проектировщики СБИС) рассматривают проблему быстродействия (КМОП-схем, а не скажем, памяти), то рассматривают не один транзистор, а как минимум последовательность из МОП-транзистора и ведущего к нему или от него межсоединения, а то и два КМОП-каскада с межсоединением между ними. Электрически это составляет по эквивалентной схеме замещения:
- сопротивление канала транзистора первого каскада;
- сопротивление и ёмкость линии межсоединения;
- ёмкость затвора транзистора второго каскада.
Упрощённо, рассматривается переходной процесс в RC-цепочке, который начитается в момент переключения первого каскада, и когда он завершится, можно считать переключившимся второй каскад. Никакая "скорость перемещения электронов" здесь ни при чём, а играют роль токи и напряжения, и определяющие их сопротивления и ёмкости. Постоянная времени RC-цепочки $\tau=RC.$

Чтобы увеличить скорость переключения, можно:
- уменьшить сопротивление канала - то есть, сделать его шире;
- уменьшить ёмкость затвора - то есть, сделать его меньше по площади;
- уменьшить сопротивление межсоединения - то есть, сделать его короче, шире и толще;
- уменьшить ёмкость межсоединения - то есть, сделать его короче и у́же, подальше от соседних межсоединений.
Легко видеть, что эти идеи входят в противоречие: выиграешь в одном - проиграешь в другом. В целом, можно добиться увеличения быстродействия схемы, уменьшая все её горизонтальные размеры - норму техпроцесса (то самое число нанометров, за которое идёт борьба, - по сути, это длина канала транзистора).

Однако, в игру вступают и другие факторы. Большой схеме позволительно иметь большое энергопотребление, а маленькая начинает перегреваться. Можно уменьшить нагрев, снижая напряжение питания, но при этом КМОП-каскады начинают переключаться медленней, к тому же растёт сквозной ток каскадов, ведя опять же к нагреву, подсаживанию питания и прочим эффектам. В конце концов, всю схему в целом можно оптимизировать не по быстродействию, а по другим параметрам, прежде всего по энергопотреблению - что стало актуальным для мобильных устройств.

И на барахольном уровне, пожалуйста, не ведите обсуждение на форуме dxdy.ru.

-- 08.06.2015 12:16:49 --

profrotter в сообщении #1024733 писал(а):

Один из факторов, определяющий время срабатывания транзисторного ключа на МОП-транзисторе - это время пролёта электронов через канал. Я уже писал.

Ну-у-у, это в очень оптимальных условиях...

[itmanager85]

profrotter в сообщении #1024733 писал(а):

вам дело говорят

всмысле дело говорят , вообще то то что вы сказали это я и утверждал , про то что скорость пролёта электронов ограничивает скорость переключения канала.

-- 08.06.2015, 13:50 --

Munin в сообщении #1024736 писал(а):

Никакая "скорость перемещения электронов" здесь ни при чём, а играют роль токи и напряжения, и определяющие их сопротивления и ёмкости

т.е. скорость переключения моп-транзистора (mosfet) не будет ограничена скоростью движения электронов ?

что ж вы сразу то не сказали ..

тогда почему имеет место преимущество баллистического транзистора ?

[Munin]

itmanager85 в сообщении #1024742 писал(а):

тогда почему имеет место преимущество баллистического транзистора ?

Где и перед чем имеет?

[itmanager85]

Munin в сообщении #1024784 писал(а):

Где и перед чем имеет?

в микропроцессорах перед не баллистическими .

Цитата:

В теории эти транзисторы позволят создать высокочастотные (ТГц диапазон) интегральные схемы, поскольку быстродействие определяется временем пролёта между эмиттером и коллектором или другими словами расстоянием между контактами делённое на скорость электронов.

Баллистический транзистор

так всё таки скорость электронов влияет на быстродействие транзистора ?