12.11 : Tranzystor polowy (FET)

Tranzystory polowe (FET) są integralną częścią obwodów elektronicznych i wyróżniają się konfiguracją z trzema zaciskami: bramką, drenem i źródłem. Tranzystory te działają jako urządzenia jednobiegunowe, które wykorzystują elektrony lub dziury jako nośniki ładunku, w przeciwieństwie do tranzystorów bipolarnych, które wykorzystują oba typy nośników. Podstawową funkcją FET jest modulowanie przepływu tych nośników ze źródła do odpływu przez kanał. Różnica napięcia między bramką a zaciskami źródła bezpośrednio kontroluje przewodność tego kanału.

Tranzystory FET są ogólnie podzielone na kategorie w oparciu o strukturę ich diod bramkowych na tranzystory FET połączeniowe (JFET), tranzystory FET metalowo-półprzewodnikowe (MESFET) i tranzystory FET metalowo-tlenkowo-półprzewodnikowe (MOSFET). JFET działają poprzez przedłużenie złącza pn kanału bramkowego w celu kontrolowania przewodności kanału, co czyni je wysoce skutecznymi w obwodach analogowych ze względu na niższą impedancję wejściową. MESFETy wykorzystujące diody metalowo-półprzewodnikowe do prostowania styków są preferowane w zastosowaniach mikrofalowych ze względu na ich solidną charakterystykę wysokiej częstotliwości i niższe temperatury produkcji. Z drugiej strony, najpopularniejszym typem są tranzystory MOSFET, znane z wysokiej impedancji wejściowej i częstego stosowania w obwodach cyfrowych.

Każdy typ FET można dodatkowo podzielić na podstawie materiału półprzewodnikowego kanału, spełniając określone potrzeby technologiczne. Tranzystory FET są szeroko stosowane we wzmacniaczach, przełącznikach i regulatorach napięcia. Ich zalety konstrukcyjne obejmują wysoką impedancję wejściową, zwartość, niski poziom szumów i zmniejszone zużycie energii, co czyni je szczególnie korzystnymi w wielu zastosowaniach w porównaniu z tradycyjnymi tranzystorami bipolarnymi. Cechy te podkreślają wszechstronność i użyteczność tranzystorów FET w szerokiej gamie komponentów i systemów elektronicznych.