Co je tranzistor s efektem pole?

Tranzistor s efektem pole (FET) je elektronická součást běžně používaná v integrovaných obvodech. Jedná se o jedinečný typ tranzistoru, který nabízí proměnné výstupní napětí v závislosti na tom, co do nich bylo vloženo. To je na rozdíl od bipolárních tranzistorů (BJT), které jsou navrženy tak, aby měly stavy zapnutí a vypnutí v závislosti na aktuálním toku. Nejběžnějším typem používaného FET je tranzistor typu metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect (MOSFET), který je často používán v návrhu počítačové paměti, protože nabízí vyšší rychlost a nižší spotřebu energie než BJT.

Tranzistory mají mnoho různých funkcí a funkcí pro obvody, pro které jsou určeny. Tranzistory s organickým polem (OFET) jsou postaveny na substrátu organické vrstvy, což je obvykle forma polymeru. Tyto tranzistory mají flexibilní a biologicky rozložitelné vlastnosti a používají se při výrobě takových věcí, jako jsou plastové displeje na bázi plastu a listy solárních článků. Dalším typem variace FET je tranzistor s tranzistorem s efektem pole (JFET), který působí jako forma diody v obvodu, vodivý proud, pouze pokud je napětí obráceno.

Tranzistory s uhlíkovým nanotrubičovým polem (CNTFET) jsou formou experimentálního tranzistoru s polním efektem, které jsou postaveny na jednotlivých uhlíkových nanotrubičkách místo typického silikonového substrátu. Díky tomu jsou asi 20krát menší než nejmenší tranzistory, které lze vyrobit konvenční technologií tenkých vrstev. Jejich slib je v tom, že nabízejí mnohem rychlejší počítačové zpracování a větší paměť při nižších nákladech. Byly úspěšně prokázány od roku 1998, ale problémy, jako je degradace nanotrubic v přítomnosti kyslíku a dlouhodobá spolehlivost při teplotě nebo napětí v elektrickém poli, je udržují experimentální.

Jiné typy tranzistorů s efektem pole běžně používaných v průmyslu zahrnují hradlové tranzistory, jako je například Bipolární tranzistor s izolovanou hradlou (IGBT), který dokáže zpracovat napětí až 3 000 voltů a funguje jako rychlé přepínače. Mají rozmanité aplikace v mnoha moderních zařízeních, elektrických vozidlech a vlakových systémech a také se běžně používají v audio zesilovačích. FET s vyčerpaným režimem jsou dalším příkladem variace v designu FET a často se používají jako fotonové senzory a obvodové zesilovače.

Mnoho složitých potřeb počítačového a elektronického vybavení nadále podporuje diverzifikaci v konstrukci fungování tranzistorů i v materiálech, z nichž jsou vyrobeny. Tranzistor s polním efektem je základní součástí prakticky ve všech obvodech. Princip tranzistoru s polním efektem byl poprvé patentován v roce 1925, ale stále se vytvářejí nové koncepce, jak tuto myšlenku využít.