Kaj je tranzistor z učinkom polja?

Tranzistor z učinkom polja (FET) je elektronska komponenta, ki se običajno uporablja v integriranih vezjih. So edinstven tip tranzistorja, ki ponuja spremenljivo izhodno napetost, odvisno od tega, kaj jim je bilo vneseno. To je v nasprotju z bipolarnimi tranzistorji (BJT), ki so zasnovani tako, da imajo vklopljena in izklopljena stanja, odvisno od toka. Najpogostejši tip FET v uporabi, kovinski oksidno-polprevodniški tranzistor s polnim učinkom (MOSFET), je pogosto vključen v zasnovo računalniškega pomnilnika, saj ponuja večjo hitrost z manjšo porabo energije kot BJT.

Tranzistorji imajo veliko različnih funkcij in funkcij za vezja, za katera so zasnovani. Tranzistorji z organskim poljem (OFET) so zgrajeni na substratu organske plasti, ki je običajno oblika polimera. Ti tranzistorji imajo fleksibilne in biološko razgradljive lastnosti in se uporabljajo pri izdelavi stvari, kot so video zasloni na osnovi plastike in plošče sončnih celic. Druga vrsta variacije FET je tranzistor z učinkom spoja (JFET), ki deluje kot oblika diode v vezju in prevaja tok le, če je napetost obrnjena.

Tranzistorji na polju z ogljikovimi nanocevkami (CNTFET) so oblika eksperimentalnih tranzistorjev z učinkom na polju, ki so zgrajeni na enojnih ogljikovih nanocevkah namesto na tipičnem silicijevem substratu. Zaradi tega so približno 20-krat manjši od najmanjših tranzistorjev, ki jih je mogoče izdelati s konvencionalno tehnologijo tankega filma. Njihova obljuba je, da ponudijo veliko hitrejše hitrosti računalniške obdelave in večji pomnilnik po nižji ceni. Uspešno jih demonstrirajo že od leta 1998, vendar so težave, kot so degradacija nanocevk v prisotnosti kisika in dolgoročna zanesljivost pod temperaturnimi ali električnimi obremenitvami polja, ohranile eksperimentalne.

Druge vrste tranzistorjev z učinkom polja, ki se običajno uporabljajo v industriji, vključujejo tranzistorje z vrati, kot je bipolarni tranzistor z izoliranimi vrati (IGBT), ki lahko prenese napetosti do 3,000 voltov in deluje kot hitra stikala. Imajo raznoliko uporabo v številnih sodobnih napravah, električnih avtomobilskih in vlakovnih sistemih ter se pogosto uporabljajo v avdio ojačevalnikih. FET z osiromašenim načinom so še en primer različice zasnove FET in se pogosto uporabljajo kot fotonski senzorji in ojačevalniki vezja.

Številne kompleksne potrebe po računalniški in elektronski opremi še naprej spodbujajo diverzifikacijo pri zasnovi delovanja tranzistorjev in materialov, iz katerih so zgrajeni. Tranzistor z učinkom polja je temeljna komponenta v skoraj vseh vezjih. Načelo za tranzistor z učinkom polja je bilo prvič patentirano leta 1925, vendar se nenehno ustvarjajo novi koncepti, kako to idejo uporabiti.