MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor)

MOS-Feldeffekt-Transistor

MOSFET beschreibt einen Feldeffekttransistor in MOS-Technologie. Mit der MOS-Technologie können Transistoren hergestellt werden deren Steuerelektrode durch eine Metalloxydschicht vom Basismaterial getrennt ist und den Stromfluss im Basismaterial über elektrische Felder steuert. Bedingt durch die strommäßige Trennung von Basismaterial und Steuerelektrode, dem Gate, erfolgt die Steuerung über das elektrische Feld leistungslos.

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Aufbau eines MOSFET

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Die Elektroden eines MOSFETs sind die Source als emittierende Elektrode, das Gate als steuernde und die Drain als aufnehmende Elektrode, die dem Kollektor eines Transistors entspricht. Die in den 60er Jahren entwickelten MOSFETs waren aus Silizium resp. Siliziumdioxid, später, Mitte der 80er Jahre, wurde das Gate aus polykristallinem Silizium, Polysilizium, hergestellt.

MOSFETs zeichnen sich durch extrem hohe Impedanzen und geringen Leistungsverbrauch aus, was eine geringere Wärmeentwicklung mit sich bringt. Eine Stromaufnahme erfolgt nur im Schaltzustand; im statischen Zustand fließt kein Strom durch die Gatter. Der Durchschaltwiderstand liegt im einstelligen Milli-Ohm-Bereich. Die Schaltzeiten liegen bei etwa 10 ns.

Leistungs-MOSFET im SOT-6-Gehäuse, Foto: Fairchild

Der Vorteil der MOS-Technologie, die es als PMOS-Technologie mit P-Kanal-FETs und als NMOS-Technologie mit N-Kanal-FETs gibt, liegt darüber hinaus in dem großen Versorgungsspannungsbereich, der durchaus mehrere hundert Volt betragen kann.

Bedingt durch die hohe Impedanz sind diese Logiken besonders empfindlich gegenüber statischen Aufladungen. Alle Ein- und Ausgänge sollten daher nicht potentialfrei betrieben werden.