Što je tranzistor s efektom polja?

Tranzistor s efektom polja (FET) je elektronička komponenta koja se obično koristi u integriranim krugovima. Oni su jedinstveni tip tranzistora koji nudi promjenjivi izlazni napon ovisno o tome što im je ulazno. Ovo je u suprotnosti s bipolarnim spojnim tranzistorima (BJT) koji su dizajnirani da imaju uključena i isključena stanja ovisno o protoku struje. Najčešći tip FET-a koji se koristi, metal-oksid-poluvodički tranzistor s efektom polja (MOSFET) često se uključuje u dizajn računalne memorije, jer nudi veću brzinu uz manju potrošnju energije od BJT-a.

Tranzistori imaju mnogo različitih značajki i funkcija za sklopove za koje su dizajnirani. Organski tranzistori s efektom polja (OFET) izgrađeni su na supstratu organskog sloja, koji je obično oblik polimera. Ovi tranzistori imaju fleksibilne i biorazgradive kvalitete i koriste se u izradi stvari kao što su video zasloni na bazi plastike i listovi solarnih ćelija. Druga vrsta varijacije FET-a je spojni tranzistor s efektom polja (JFET), koji djeluje kao oblik diode u krugu, vodeći struju samo ako je napon obrnut.

Tranzistori s poljem s ugljičnim nanocijevkama (CNTFET) oblik su eksperimentalnog tranzistora s efektom polja koji su izgrađeni na pojedinačnim ugljičnim nanocijevi umjesto na tipičnom silicijskom supstratu. To ih čini oko 20 puta manjim od najmanjih tranzistora koji se mogu proizvesti konvencionalnom tehnologijom tankog filma. Njihovo obećanje je u ponudi mnogo većih brzina računalne obrade i veće memorije uz nižu cijenu. Oni su uspješno demonstrirani od 1998. godine, ali problemi kao što su degradacija nanocijevi u prisutnosti kisika i dugoročna pouzdanost pod temperaturnim ili električnim naprezanjima polja održali su ih eksperimentalnima.

Druge vrste tranzistora s efektom polja koji se uobičajeno koriste u industriji uključuju tranzistore s vratima, kao što je bipolarni tranzistor s izoliranim vratima (IGBT), koji može podnijeti napon do 3,000 volti i djelovati kao brzi prekidači. Imaju različite primjene u mnogim modernim uređajima, električnim sustavima automobila i vlakova, kao i obično se koriste u audio pojačalima. FET-ovi s osiromašenim načinom rada još su jedan primjer varijacije u dizajnu FET-a i često se koriste kao fotonski senzori i pojačivači kruga.

Mnoge složene potrebe računalne i elektroničke opreme i dalje promiču diverzifikaciju u dizajnu kako funkcioniranja tranzistoria tako i materijala od kojih su izrađeni. Tranzistor s efektom polja temeljna je komponenta u gotovo svim strujnim krugovima. Princip za tranzistor s efektom polja prvi je put patentiran 1925. godine, ali se neprestano stvaraju novi koncepti kako iskoristiti tu ideju.