Se kilde til MOSFET

{{float_begin|side=right}}
|- align = "center"
| N-channels: || [[Fil:IGFET symbol N dep.png]] || [[Fil:IGFET symbol N enh.png]]
|- align = "center"
| P-channels: || [[Fil:IGFET symbol P dep.png]] || [[Fil:IGFET symbol P enh.png]]
|- align = "center"
| || depletion IGFET || enhancement IGFET
{{float_end|caption=Transistor symboler for MOSFET som er ét eksempel på en [[IGFET]]. <br />Læg mærke til at gaten på IGFET ikke rører substratsymbolet <br />(den lodrette (punkterede) linje). En ''depletion'' IGFET <br />leder ved Vgs=0V derfor upunkteret linje. En <br />''enhancement'' IGFET leder ikke ved Vgs=0V) <br />- derfor punkteret substratsymbol.}}
'''MOSFET''' er et [[akronym]] for '''metal-oxide-semiconductor field-effect transistor''', som på dansk kaldes [[metal]]-[[oxid]]-[[halvleder]]-[[felteffekttransistor]].

En MOSFET er en af flere [[transistor]]typer, som er elektriske komponenter lavet af [[elektronisk chip|chipformet]] [[halvleder]]faststof  og pakket ind i et [[Hus (halvleder)|hus]] med typisk tre eller fire [[ben]] (også kaldet [[Terminal (elektronik)|terminaler]]). Deres formål i næsten al [[elektronik]] er at forstærke elektriske signaler ([[analog]] styring) eller fungere som en [[elektrisk kontakt]] ([[digital]] styring).

De fleste MOSFET i dag (2005) har feltaktive kanaler, der faktisk består af lagene halvleder-oxid-halvleder-[[FET (felteffekttransistor)|FET]], som burde have det engelske akronym '''SOSFET'''.<ref>Webarchive backup: [https://web.archive.org/web/20060909175900/http://www.ece.msstate.edu/~winton/classes/ece4273/classnotes/ch14.pdf Kilde pdf-side 5 (papirside 144)(pdf) PROFESSOR’S NOTES, Ray Winton: 14.1 OVERVIEW: THE MOSFET DEVICE AND ITS SPICE MODELS] Citat: "...Note that the basic structure of the active transistor region is of the form of an ’MOS junction’, as represented by the
inset to Figure 14.2–1, which shows a slice across the transistor structure. The acronym “MOS” is for
(M)etal–(O)xide–(S)emiconductor, which is the basic form of the junction “sandwich”. For modern transistors the
acronym is not completely correct, since polycrystalline silicon or an alloyed form of semiconductor is usually
applied in place of a metal (M). But the acronym “SOSFET” is not in the common vernacular, so we will identify
these types of transistor all as ”MOSFET”s regardless of their religious convictions..."</ref> MOSFET er i dag den mest almindelige og udbredte transistortype.

MOSFET anvendes i dag (2005) stort set i alle [[digital kredsløb|digitale kredsløb]]; [[digitalur]]e, [[frekvenstæller]]e, [[computer]]e, hukommelseskredse ([[RAM]], [[ROM]]) og [[CPU]]er – i form af [[Integreret kredsløb|integrerede kredsløb]]. Grunden til MOSFETs store udbredelse i dag er, at digitale kredsløb baseret på MOSFETs kun bruger [[Elektrisk energi|energi]] i selve skifteøjeblikket. Det betyder digitale kredsløb baseret på MOSFETs bruger energi [[proportional]]t med [[taktgiver]]ens [[frekvens]]. F.eks. kan et digitalur med [[LCD]]-udlæsning, virke i mindst et år på et lille [[Batteri (elektricitet)|batteri]].

== Faststofopbygning ==
[[Fil:FET cross section.png|thumbnail|Tværsnit af en NMOSFET (NMOS) med vandret kanal.]]
MOSFETten består af en kanal [[n-type halvleder|n-type]] eller [[p-type halvleder|p-type]] halvledermateriale og bliver henholdsvis kaldet en NMOSFET eller en PMOSFET. Almindeligvis anvendes halvlederen [[silicium]], men nogle chip-fabrikanter, især [[IBM]], er begyndt at anvende [[Legering (metal)|legering]]en af silicium og [[germanium]] (SiGe) i MOSFET kanalerne. Der findes halvledere med bedre elektriske egenskaber end silicium, som f.eks. [[galliumarsenid]], men disse kan ikke danne den gode gate-oxid ([[Siliciumdioxid|SiO<SUB>2</SUB>]]) og kan derfor ikke umiddelbart anvendes til MOSFET-fremstilling.

Gate-laget består af [[polysilicium]] (polykrystallinsk silicium); det forklares længere fremme hvorfor polysilicium anvendes) placeres over oxidet som igen er placeret på kanalen. Når en spændingsforskel lægges mellem gate-laget og source, vil der være et elektrisk felt og danne den såkaldte "inversionskanal" mellem source og drain. Inversionskanalen er af den samme type for både —p-type eller n-type— MOSFETene. Inversionskanalen udgør en leder hvor strøm kan passere. Ved at variere spændingsforskellen mellem gate og source, kan man ændre kanalens ledningsevne – og det er netop dét som gør det muligt at styre source-drain-strømmen.

== MOSFET operation ==
[[Fil:IvsV mosfet.svg|thumbnail|300px|Eksempel på karakteristik for en MOSFET:<br />x-akse V<sub>DS</sub>.<br />y-akse I<sub>DS</sub>.<br />Kurver for hver fastholdt V<sub>GS</sub>-V<sub>th</sub> (normalt anvendes alene V<sub>GS</sub>).<br />Den stiplede linje er pinch-off-kurven.<br />Cut-off kurverne (V<sub>GS</sub> < V<sub>th</sub> = -1V, -2V...) er alle ekstremt tæt på y=0.]]

En MOSFETs anvendelse kan deles i 3 arbejdsområder (NMOSFET)
<ref>Webarchive backup uden billeder: [https://web.archive.org/web/20070810211315/http://www.ece.gatech.edu/research/labs/vc/theory/devchar.html (MOSFET) Device Characterization]</ref>:
* 1. Cut-off. <math>V_{GS} < V_{th}</math> hvor <math>V_{th}</math> er MOSFETtens tærskelspænding (en. threshold voltage).
** Der er ingen elektrisk ledning mellem drain og source (undtagen en svag utilsigtet lækstrøm).
* 2. Det lineare arbejdsområde eller [[triode]]arbejdsområdet (gammel betegnelse). Source-drain virker hovedsageligt som en [[ohmsk modstand]]: Når <math>V_{GS} > V_{th}</math> og <math>|V_{DS}| < V_{GS} - V_{th}</math>. Det egentlige tilnærmelsesvise lineare arbejdsområde er når <math>V_{GS} > V_{th}</math> og <math>|V_{DS}| << V_{GS} - V_{th}</math>, hvor "<<" står for meget mindre end. Det er lige omkring [[origo]]. Her er graferne tæt på at være linjer (lineære).
** MOSFETten tillader nogen ledning mellem drain og source. Strømmen fra drain til source er; modelligning: <math>I_d = \frac{\mu_n C_{ox}}{2}\frac{W}{L}(2(V_{GS}-V_{th})V_{DS}-V_{DS}^2)</math>
* 3. Mætning (en. saturation): Når <math>V_{GS} > V_{th}</math> og <math>V_{DS} > V_{GS} - V_{th}</math>
** MOSFETten virker hovedsageligt som en styret strømgenerator mellem drain og source. Skillekurven mellem mætning og det lineare arbejdsområde kaldes pinch-off. drain-source strømmen er hovedsageligt uafhængigt af drain-source spændingen og drain-source strømmen bliver hovedsageligt styret af gate-source spændingen – modelligning: <math>I_d = \frac{\mu_n C_{ox}}{2}\frac{W}{L}(V_{GS}-V_{th})^2</math>

== MOSFET eksempler ==
Af eksempler på MOSFETs er der:

=== Primær [[analog]] anvendelse ===
* 40673, 3N204, BF960, BF981, MPF122 kendte men gamle dobbelt-gate MOSFET med kanalen liggende parallelt med chipoverfladen.
* BF996S, BF998, 3SK183, CF300 dobbelt-gate MOSFET.
* CFY30 enkelt-gate MOSFET.
* [[Integreret kredsløb|IC]]-kredse: TS271, TLC271 (enkelt [[operationsforstærker]] hvor forsyningshvilestrømmen kan vælges blandt 3 mulige).

=== Primær [[digital]] anvendelse ===
* [[CMOS]] [[4000-serien]] (Philips...) eller 14000-serien (Motorola), primært til digital brug, fra [[1970]]. Bruges stadig – især hvor strømforbruget skal være lavt:
** 4007, 4066, 4040...74C...
* HC-serien high-speed CMOS (egentlig CSOS!) fra [[1982]] – Bruges stadig – især hvor strømforbruget skal være lavt og hastigheden høj:
** 74HC4066, 74HC4040, 74HC...
* Der er kommet mange CMOS familier mere til...74AC, AHC, LV, LVC, ALVC...det er dem der anvendes i [[PowerPC]] og [[Pentium]] processorchips. Der er også hybrider mellem CMOS og TTL: BCT, LVT, ABT...

=== [[Hybrid]] anvendelse (analog og digital) ===
* [[Integreret kredsløb|IC]]-kredse: TLC3704CN (4 [[komparator]]er med push-pull udgang), LP339N (CMOS udgave af LM339 komparatorkredsen med pull-down udgang), ICM7555=, TLC555, ZSCT1555, LMC555CD, MC1455 (CMOS udgaven af: [[555 timer ic|555]]=, SE555, NE555, LM555 [[taktgiver]]kredsen).

== Se også ==
* [[Effekt MOSFET]]
* [[TTL]]
* [[2N7000-familien]]

== Kilder/referencer ==
{{Reflist}}

== Eksterne henvisninger ==
{{Commonscat|MOSFET|MOS(FET)}}

* [https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-2/insulated-gate-field-effect-transistors-mosfet/ Insulated-gate field-effect transistors (MOSFET)]
* [https://web.archive.org/web/20120423124209/http://www.play-hookey.com:80/semiconductors/depletion_mode_mosfet.html The Depletion Mode MOSFET]
* [https://web.archive.org/web/20110717125949/http://www.play-hookey.com/semiconductors/enhancement_mode_mosfet.html The Enhancement Mode MOSFET] (Effekt MOSFETs er også enhancement mode MOSFETs.)
* [https://web.archive.org/web/20180128190738/https://electronicsclub.info/cmos.htm 4000 series CMOS Logic ICs]
* [https://web.archive.org/web/20160304220509/http://noel.feld.cvut.cz/hw/motorola/html/cmosovrv.html CMOS Overview]
* [https://web.archive.org/web/20170705094007/http://www.piclist.com/techref/logic/family.htm PIClist: logic Family Choices]
* [https://www.youtube.com/watch?v=QO5FgM7MLGg Introduktionsvideo omkring MOSFET (på engelsk)]

{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Transistortyper]]