Buzz
| Transistor hiệu ứng trường | |
|---|---|
Mặt cắt một JFET và hoạt động | |
| Loại | Chủ động |
| Chân | drain, gate, source |
| Ký hiệu điện | |
| | |
Thiết bị bán dẫn hiệu ứng trường hay Thiết bị bán dẫn trường, viết tắt là FET (tiếng Anh: Field-effect transistor) là một loại linh kiện bán dẫn sử dụng điện trường để điều khiển dòng dẫn trong vật liệu bán dẫn. FET là transistor một cực, hoạt động dựa trên tác động của điện trường đến kênh dẫn.
Khái niệm về FET đã tồn tại trước transistor hai cực (BJT), nhưng không được áp dụng rộng rãi cho đến khi transistor hai cực đối mặt với những hạn chế của vật liệu bán dẫn và sự phát triển của FET. BJT có quá trình sản xuất đơn giản hơn so với FET trong quá khứ. Ngày nay, FET có sáu loại chính tùy thuộc vào cấu trúc và loại kênh dẫn là p hoặc n, bao gồm hai loại JFET và bốn loại MOSFET.
Lịch sử và Phát triển
Transistor hiệu ứng trường được Julius Edgar Lilienfeld đăng ký sáng chế lần đầu tiên vào năm 1926. Trong thời gian đó, Joseph Weber nghiên cứu vào năm 1930, Oskar Heil vào năm 1934. Tuy nhiên, linh kiện bán dẫn thực tế như JFET chỉ được phát triển sau khi nhóm của William Shockley tại Bell Labs quan sát và giải thích hiệu ứng transistor vào năm 1947, gần 20 năm sau khi đăng ký sáng chế ban đầu không còn hiệu lực.
Loại JFET (junction field-effect transistor) đầu tiên là transistor cảm ứng tĩnh (SIT, static induction transistor), được các kỹ sư người Nhật Jun-ichi Nishizawa và Y. Watanabe phát minh vào năm 1950. Đó là một loại JFET có kênh ngắn. Các MOSFET được Dawon Kahng và Martin Atalla phát minh vào năm 1959.
Tuy nhiên cho đến những năm 1960, ứng dụng của transistor trường còn rất hạn chế, chủ yếu là sử dụng JFET trong các khuếch đại analog có trở kháng ngõ vào cao và tiếng ồn thấp. Sự bùng nổ diễn ra vào thập niên đó, khi các MOSFET được dùng làm các công tắc logic trong điện tử số và có ảnh hưởng sâu sắc đến sự phát triển của ngành này. Ngày nay, MOSFET là transistor cơ bản trong vi mạch số.
Nguyên lý hoạt động
Transistor JFET
Transistor MOSFET
Các đặc tính vận hành
- Dòng điện đi qua transistor chỉ do một loại hạt dẫn đa số tạo thành. Vì vậy FET là loại thiết bị đơn cực (unipolar device).
- FET có trở kháng vào rất cao.
- Tiếng ồn trong FET ít hơn nhiều so với transistor song cực.
- Nó không có điện áp chịu tác động khi dòng ID = 0, do đó nó là một công tắc điện tốt.
- Có độ ổn định nhiệt cao.
- Tần số hoạt động cao.
Các ứng dụng
Dùng trong các ứng dụng như khóa điện tử, bộ khuếch đại tín hiệu RC và tham gia cùng các linh kiện điện tử khác để hình thành các mạch chức năng trong hầu hết các thiết bị điện tử ngày nay.
