اصول ترانزیستورهای اثر میدان (FET) (مهندسی برق _ الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )
نکته: عبارت ترانزیستور از ترکیب دو واژه انتقال و مقاومت به وجود میآید. در یک ترانزیستور مقاومت بین دو الکترود میتواند توسط یک الکترود سوم منتقل و یا کنترل شود. در یک ترانزیستور اثر میدانی (FET )، جریان بین دو الکترود توسط میدان الکتریکی از الکترود سوم کنترل میشود.
برعکس ترانزیستور دو قطبی، در FET الکترود سوم به لحاظ خازنی متصل توسط Mosfet میشود و در تماس با نیمه هادی نیست. ساختار شماتیک یک MOSFET را نشان میدهد. سه الکترود در ساختار MOSFET به سورس ، درین و گیت متصل میشوند .
دیاگرام مداری یک ترانزیستور اثر میدان، دو الکترود سورس و درین به صورت مستقیم به نیمه هادی متصل هستند درحالیکه الکترود گیت به صورت خازنی و با استفاده از دی الکتریک گیت به نیمه هادی متصل است. میدان الکتریکی ایجادشده توسط الکترود گیت جریان ایجاد شده توسط دو االکترود سورس و درین را کنترل میکند. یکFET با یک کانال انتقال دو بعدی مانند (MOSFET )جریان درین با تغییر چگالی حاملهای بار در کانال انتقال دو بعدی مدوله شده است. در شماتیک یکFET با یک کانال انتقال 3 بعدی. جریان درین با ضخامت کانال انتقال سه بعدی مدوله شده است.
اتصال سورس و اتصال درین از طریق یک نیمه هادی صورت میگیرد. الکترود گیت از نیمه هادی به وسیله عایقبندی الکتریکی لایه (دی الکتریک) گیت جدا میشود . بنابراین ، الکترود گیت به صورت خازنی به نیمه هادی متصل میشود و پتانسیل الکترواستاتیک رابط نیمه هادی/عایق را کنترل میکند MOSFET رایجترین نوع FET است، اما نسخه های دیگر FET ها، یعنی ترانزیستورهای لایه نازک یا FET ها ی نیمه هادی فلزی s وجود دارد . امکانات زیادی برای دسته بندی FET ها وجود دارد. برای مثال، بسته به نوعحاملهای بار اکثریت در نیمه هادی ، FET ها زمانی که الکترونها حاملها بار ی اکثریت میباشند Mosfet ها به عنوان ادوات n کانال و به عنوان ادوات p کانال زمانی که حفره ها حاملهای بار اکثریت هستند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )