Podręcznik

1.1. Rodzaje tranzystorów polowych

Ogólna nazwa tranzystor polowy obejmuje się tranzystory, w których prąd wyjściowy sterowany jest polem elektrycznym (poprzecznym do kierunku przepływu prądu). Skrótowo oznacza się je FET (ang. Field Effect Transistor). W odróżnieniu od tranzystorów bipolarnych, przepływ prądu związany jest w zasadzie z transportem tylko jednego rodzaju nośników ładunku, stąd inna nazwa tranzystor unipolarny. W takim tranzystorze nośniki płyną poprzez obszar nazywany kanałem, którego konduktancja jest sterowana polem wytwarzanym przez polaryzację elektrody nazywanej bramką.

Wyróżnia się dwie podstawowe grupy tranzystorów polowych w zależności od mechanizmu tego sterowania:

1. JFET (Junction FET) tranzystory polowe złączowe są to przyrządy, w których obszary zubożone złączy określają wymiary kanału (rys. Rjfetstr). Zmiana polaryzacji tych złączy powoduje zmianę głębokości wnikania warstw zaporowych w obszar półprzewodnika tworzący kanał i tym samym zmianę jego grubości i konduktancji. W zależności od rodzaju złącza wyróżnia się:
   • PNFET – tranzystory polowe ze złączem p-n ,
   • MESFET – tranzystory polowe ze złączem m-s  (bramką Schotty’ego).
2. IGFET (Insulated Gate FET) tranzystory polowe z izolowaną bramką są to przyrządy, w których bramka przewodząca (metalowa lub polikrzemowa) stanowi elektrodę kondensatora MIS (Metal-Insulator-Semiconductor). Przy odpowiedniej polaryzacji bramki względem podłoża półprzewodnikowego w warstwie przypowierzchniowej może być zaindukowany kanał. Zmieniając potencjał bramki można zmieniać koncentrację nośników w kanale i sterować jego konduktancją. Stosowane są w tej grupie tranzystorów następujące nazwy:
   • MIS, MISFET –tranzystor z dowolną warstwą izolatora,
   • MOS, MOSFET –tranzystor z warstwą dwutlenku krzemu (Oxide) jako izolatorem
   • MOS-SOI – tranzystor MOS wykonany w cienkiej warstwie krzemowej wytworzonej na podłożu izolacyjnym (Silicon On Insulator).
   • TFT (Thin Film Transistor) – tranzystor MIS wykonany w technologii cienkowarstwowej z półprzewodnika polikrystalicznego.