Field-effect transistor
Fra NanoWiki
Field-effect transistoren, eller FET, er en type transistor som baserer seg på en påsatt spenning ved Gate'n for å styre konduktiviteten i det underliggende laget og dermed lede strøm mellom Source og Drain. Den mest vanlige er MOSFET (metal-oxide semiconductor FET), men det finnes også JFET, MODFET, MESFET og mange, mange flere.
Oppbyggning
Det er fem viktige punkter i en typisk MOSFET:
- Well: Definerer det området til transistoren. Denne er enten p-dopet (overskudd av hull) eller n-dopet (overskudd av elektroner).
- Source/Drain: To identiske områder med motsatt doping av well'en. Det er her man setter på en spenning som man ønsker å kontrollere med gate-spenninga. Området mellom source og drain kalles channel og transistoren betegnes av hvilken type doping man har i dette området (motsatt av source/drain, samme som well)
- Oxide: Isolerer gate'n fra det underliggende materialet. I teorien skal det ikke gå noen strøm fra Source/drain til gate'n.
- Gate: Til denne kobles spenninga som skal styre den andre strømmen. Gjerne laget av polysilikon.
- Substrate: Bunnen av heile driten. Er gjerne jorda og setter et nullpunkt for spenninga di.
Virkemåte
Området mellom source og drain er i utgangspunktet ikke-ledende.
- Enhancement mode: Når man setter på en gate-spenning (positiv for n-channel og negativ for p-channel) trekkes ladningsbærere opp fra dypet av well'en, siden motsatte ladninger tiltrekkes av hverandre, og øker ledningsevnen i channel'en. Antall ladningsbærere og dermed konduktiviteten, i channel'en er proposjonal med spenningen på gate'n, slik at jo større spenning man har på gate'en, jo sterkere spenning får man ut fra drain'en.
- Depletion mode: Dersom man derimot setter på motsatt spenning av det som er tiltenkt for transistoren vil ladningsbærerene bli dyttet ned i dypet av well'en, siden like ladninger frastøter hverandre. Dette gjør at konduktiviteten mellom source og drain blir tilnærmet lik null, helt til man setter på en så stor ladning at ladningsbærerene krysser oksid-laget og man får en såkalt breakdown.
