====== MOSFET – Tranzistor řízený polem ======

**MOSFET** je typ tranzistoru, který využívá elektrické pole k ovládání vodivosti kanálu mezi dvěma polovodičovými oblastmi. V digitální technice funguje jako mikroskopický přepínač, který tvoří binární stavy 0 a 1.



===== 1. Fyzická struktura a vývody =====

MOSFET se skládá ze tří (resp. čtyř) hlavních částí:
  * **Source (S) – Zdroj:** Svorka, kudy nosiče náboje (elektrony nebo díry) vstupují do tranzistoru.
  * **Drain (D) – Odvod:** Svorka, kudy nosiče náboje vystupují.
  * **Gate (G) – Brána:** Ovládací elektroda. Je oddělena od zbytku tranzistoru extrémně tenkou vrstvou izolantu (oxid křemičitý).
  * **Substrát (Body/Bulk):** Základní vrstva polovodiče, na které je tranzistor vytvořen (často propojena se Source).

----

===== 2. Princip fungování =====

Klíčovým prvkem je **izolovaná brána (Gate)**. Protože je Gate izolovaná, neprotéká do ní žádný stejnosměrný proud. Tranzistor je ovládán pouze **elektrickým polem**, které vznikne po přivedení napětí na Gate.

  * **Vypnutý stav:** Mezi Source a Drain není žádný volný kanál pro nosiče náboje. Obvodem neprotéká proud.
  * **Zapnutý stav:** Přivedením napětí na Gate se pod izolantem vytvoří tzv. **inverzní vrstva** (kanál). Tento kanál propojí Source a Drain a umožní průtok proudu.



----

===== 3. Typy MOSFETů =====

Podle polarity nosičů náboje a způsobu fungování dělíme MOSFETy do dvou hlavních skupin:

==== N-kanálový (NMOS) ====
  * Kanál je tvořen **elektrony**.
  * Zapne se, když je na Gate **kladné napětí** vůči Source.
  * Je rychlejší a častější než PMOS (elektrony se pohybují rychleji než "díry").

==== P-kanálový (PMOS) ====
  * Kanál je tvořen **děrami**.
  * Zapne se, když je na Gate **záporné napětí** (nebo 0 V vůči kladnému napájení).



----

===== 4. Proč je MOSFET králem procesorů? =====

Technologie **CMOS** (Complementary MOS), která kombinuje NMOS a PMOS tranzistory, přinesla revoluci v IT díky těmto vlastnostem:
  * **Nulový klidový odběr:** V ustáleném stavu (když se nepřepíná) protéká obvodem jen zanedbatelný proud.
  * **Vysoká hustota integrace:** MOSFETy lze vyrobit neuvěřitelně malé (dnes v řádech nanometrů).
  * **Vysoká rychlost:** Dokážou spínat miliardykrát za sekundu (GHz frekvence).

----

===== 5. Praktické aplikace =====

  * **Logická hradla:** Základ procesorů [[it:hw:cpu|CPU]] a [[it:hw:gpu|GPU]].
  * **Spínané zdroje:** Efektivní regulace napětí v noteboocích a mobilech.
  * **Výkonová elektronika:** Řízení motorů v elektromobilech (Tesla, ID.3) využívá obří pole výkonových MOSFETů.

----
//Související články://
  * [[it:hw:transistor_switch|Tranzistor jako spínač]]
  * [[it:hw:semiconductors|Polovodiče a P-N přechod]]
  * [[it:hw:cpu_manufacturing|Výroba procesorů]]

//Tagy: {{tag>hw electronics mosfet transistor component physics}}//