FET Basics

Helt siden den første transistoren ble oppfunnet i 1925, har mange forskjellige former og versjoner av transistoren dukket opp, hver gir lignende funksjoner med ulike egenskaper på grunn av ulik mekanismene bak deres drift. Til tross for den innledende spredning av bipolare transistorer, felteffekttransistorer eller FET, ble grunnlaget for moderne digitale kretser.

transistorer

Den grunnleggende funksjon av en transistor, ved hjelp av avløp som en analogi, er å virke som en ventil. De fleste transistorer har tre ledninger, en for inngangs, ett for produksjon og én for ventilhåndtaket. Når ventilen er åpen, vil elektrisk strøm flyte gjennom transistoren, og når den er lukket, blir strømmen stoppet. Transistorer har to grupper som er kjent som P-type eller NPN, karakterisert ved at ventilen er åpen når den tredje terminalen er høy spenning; og N-type eller PNP for hvilke en høy spenning på den tredje terminalen vil lukke ventilen.

Physics of en FET

De tre klemmene for en felteffekttransistor er navngitt gate, avløp og kilde, som er ventilen, utgang og inngang i den ovennevnte analogi. Mekanismen bak driften av en FET er utnyttelsen av et dopet halvleder. Avhengig av hvordan halvleder ble dopet, en viss type felt må foreligge for elektroner for å være i stand til å passere fra kilden til avløp. Kontroll av dette felt er gjennom porten terminal.

Konstruksjon

FET'er er tradisjonelt laget av silisium, selv om andre halvledere benyttes i tillegg. Hovedlegemet til FET er dopet basert på hvis FET er N-type og P-type, mens den kilde og avløp er dopet på en motsatt måte. Mellom dem, er et isolerende oksyd som er tilstede i hvilken porten er koblet til. Å påtrykke en spenning til porten vil tillate eller forby elektroner fra å strømme mellom source og drain.

Typer av FET

Det finnes en rekke forskjellige typer av felteffekttransistorer som er så kalt for hvordan kanalen er konstruert og hvilken isolator anvendes. Den vanligste FET, som brukes i enhver digital enhet, er det metalloksyd halvleder felteffekttransistor, eller MOSFET. MOSFET benytter typisk et silisiumdioksidlag mellom slusen og kroppen av FET. Andre typer FET inkluderer JFET, MESFET, MODFET, FREDFET og ganske mange flere.

Fordeler og ulemper

Den største fordelen for FET og MOSFET, og årsaken bak sin raske spredning inn i den digitale verden er det enkle som FET er laget ved hjelp plane fabrikasjon teknologier og bilde litografi. Clean room teknologi også hjulpet veksten i bransjen. Imidlertid er en av de viktigste ulempene var skjørhet av transistorene til plutselige elektriske støt, som krever anti-statiske tiltak som skal anvendes. En annen ulempe blir funnet i dag er den nærmer seg grensen for sin reduksjon i størrelse, noe som krever en ny teknologi som snart skal utvikles for å miniatyrisere ytterligere kretser.