Mi az a Field Effect Transistor ?

Ez a cikk megvitatja a két fő típusú félvezető tranzisztor , a térvezérlésű tranzisztor vagy FET . A másik típus a bipoláris tranzisztor vagy BJT.Active eszközök vákuumcsövek és tranzisztorok fogja változtatni, hogyan adja át a jelenlegi attól függően, hogy az aktív eszköz elfogult. Az egyszerű diódák , alkotják az anód és katód , ( azonos a vákuumcső és a félvezető diódák ) , egy előre előfeszített készülék rendelkezik egy negatív feszültség a katód , és pozitív az anód és a fog át áram csak egy kis feszültségesést is. A fordított elfogult dióda negatív feszültséget az anód pozitív feszültség a katód és blokkolja áram , mintha egy öves ellenőrzött switch.The bonyolultabb aktív eszközök , vákuumcsöves triodes ( anód , katód , rács ) pentodes ( anód , katód és három hálózati réteg) , és így tovább, és a félvezető tranzisztorok jár mint általában diódák , amikor megfordult elfogult . Amikor előre elfogult , akkor fog végezni a jelenlegi , de az összeg a jelenlegi módosítható a hálózati feszültség (vákuum cső ) vagy kontroll áram ( alap áram BJT és kapu áram a FET-ek ) . Ez a hatás lehetővé teszi a kis jeleket alkalmazzák a vákuumcsöves vagy tranzisztoros ellenőrzése szegmens legyen amplified.Discussion a tényleges gyártás ezen eszközök marad egy másik cikk. Itt nézzük meg az általános típusú FET és hogyan ellentétben egymással , más típusú félvezetők és vákuumcsövek . Történelem és működés

Az elmélet létrehozásához a térvezérlésű tranzisztor ( FET) megelőzi , hogy a bipoláris tranzisztor ( BJT) , de a technológia , hogy megteremtse a FET után jött a BJT . Az első FET elmélet szabadalmat adtak ki 1925-ben és 1934-ben, de a gyakorlati gyártás a FET-ek elején kezdődött 1960s.In lényeg a FET működik szilárdtest ellenőrzése jelenleg sokkal módon vákuumcsövek operate.Current áramlását a katód az anód lehet szabályozható előfeszítő feszültség alkalmazásával , hogy a kapu ( vagy rács ) . Semiconductor konstrukció " szívató pontok" a jelenlegi úton , ahol a feltöltött mezők korlátozhatja folyik áram ugyanúgy töltött rács rétegek vákuumcsövek dolgoznak triodes vagy fokozhatja áram függően aljzat használni, és módot . A tervezők használják , hogy dolgozik vákuumcsövek találta FET könnyebb dolgozni, mint a BJT .
Szempontok A FET

A két legszélesebb osztályozás FET-ek vannak a Csatorna -típusú és módja . Típusú csatorna határozza meg a dopping a fő csatorna áram . N - csatornás típusok negatívan adalékolt csatorna és a P - Channel használni a pozitív doping.The módok Enhancement mód, ahol a csatorna ki van kapcsolva , ( nincs áram ), amikor egy potenciálmentes előfeszítést alkalmaznak a kapu és kiürülését mód , ahol a a csatorna be van kapcsolva ( áram folyik ), a nulla bias.For mindkét módban , nagyobb gate előfeszítő feszültséget szállít több áram segítségével egy N- csatornás készülék és kevesebb áram segítségével a P -csatornás eszköz .


gyártása típusú FET

a legelső FET volt, Junction FET vagy JFET és épültek ugyanúgy , mint BJT . A részhalmaza JFETs használt Schottky csomópont ( hogy egy élesebb átmenet Ki Be ) helyett a PN átmenet ( a fizikai átmeneti pont a pozitív adalékolt és negatív adalékolt félvezető anyag) , és ismert , mint a fém - félvezető FET-ek vagy MESFETs.The következő szerkezeti típusú volt az Szigetelt FET kapu vagy IGFET , ahol a kapu épült egy szigetelőréteggel mért mikron vagy annál kisebb a PN átmenet . A leggyakoribb IGFETs a fém-oxid vagy MOSFET és kiegészítő MOSFET vagy CMOS . MOS és CMOS a leggyakoribb típus FET használatban today.Other , speciális FET-ek láthatók , mint például a HFET , nagy sebességű alkalmazásokhoz.
Részei FET

a FET a forrás analóg az adó és a BJT vákuumcső katód . A FET kapu analóg az alap és a BJT vákuumcső rács. A FET Drain hasonló a BJT kollektor és a vákuumcsöves anód . A FET aljzat is látható a legtöbb szabványos elektronikus rajzok .
Aljzatot

A leggyakoribb hordozó anyag készítéséhez használt FET-ek is tiszta szilícium ( Si ) . Ez viszonylag olcsó , tartós és könnyű vele dolgozni . A legtöbb digitális eszközök készülnek FET tranzisztorok silicon.Also használt ötvözetek , mint a gallium-arzenid ( GaAs ), és a szilícium-germánium ( SiGe ) . Minden kínál gyorsabb kapcsolási sebessége, mint a tiszta Si , de nagyobb anyagköltség . GaAs is kínál speciális tulajdonságok, mint például a természetes sugárzás , amelyek keménysége Si igényel gyémánt bevonattal , hogy megfeleljen , valamint, hogy láthatatlan infravörös frequencies.Other anyagok és ötvözetek , mint például indium -foszfid ( InP ) és a zafír használják laboratóriumban helyzetekben.

előnyei és hátrányai a FET-ek , mint a BJT és Vacuum Tubes

képest BJT , FET-ek már nagyobb kapcsolási sebesség ( bekapcsoláskor , hogy ki) , és kevesebb hőt termelnek, egy kapcsoló , mint a BJT . FET-ek is úgy kell megtervezni , hogy kisebb , mint a geometriák BJT , amely lehetővé teszi nagyobb számú egyedi tranzisztorok négyzetméterenként mikronos félvezető helyet. Azonban a FET-ek , főleg a korai MOSFET inkább sértheti az elektrosztatikus kisülés ( ESD ), mint voltak az BJT devices.Compared a vákuum csövek , FET-ek nagyságrenddel kisebb , nagyobb teljesítmény hatékony és költségtakarékos . Ezek nem igényelnek heater.Vacuum katód csöveket szinte immunis ESD (és elektromágneses impulzusok , mint például egy mellékhatása a nukleáris robbanás ), és sokkal hatékonyabb a nagy teljesítmény ( KV felett) különösen magas frekvenciák, például a rádió -és televízió adók .