電界効果トランジスタとは何ですか？

電界効果トランジスタ（FET）は、集積回路で一般的に使用される電子部品です。 これらは、入力されたものに応じて可変出力電圧を提供するユニークなタイプのトランジスタです。 これは、電流の流れに応じてオンとオフの状態を持つように設計されたバイポーラ接合トランジスタ（BJT）とは対照的です。 最も一般的なタイプのFETである金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）は、BJTよりも高速でエネルギー消費が少ないため、コンピューターのメモリ設計に頻繁に組み込まれます。

トランジスタには、設計対象の回路に対して多くの異なる機能があります。 有機電界効果トランジスタ（OFET）は、通常ポリマーの形である有機層基板上に構築されます。 これらのトランジスタは柔軟で生分解性の性質を持ち、プラスチックベースのビデオディスプレイや太陽電池のシートなどの製造に使用されます。 もう1つのタイプのFETバリエーションは、接合型電界効果トランジスタ（JFET）です。これは、回路内のダイオードの形として機能し、電圧が反転した場合にのみ電流を伝導します。

カーボンナノチューブ電界効果トランジスタ（CNTFET）は、典型的なシリコン基板の代わりに単一のカーボンナノチューブ上に構築された実験的な電界効果トランジスタの一種です。 これにより、従来の薄膜技術で製造できる最小のトランジスタよりも約20倍小さくなります。 彼らの約束は、より高速なコンピューター処理速度とより大きなメモリを低コストで提供することです。 それらは1998年以来実証されてきましたが、酸素の存在下でのナノチューブの劣化や、温度または電界ストレス下での長期信頼性などの問題により、それらは実験的に維持されています。

産業で一般的に使用される他のタイプの電界効果トランジスタには、最大3,000ボルトの電圧を処理でき、高速スイッチとして機能する絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT）などのゲートトランジスタが含まれます。 それらは、多くの近代的な電化製品、電気自動車、列車システムで多様な用途を持ち、オーディオアンプで一般的に使用されています。 デプレッションモードFETは、FET設計のバリエーションの別の例であり、多くの場合、光子センサーおよび回路増幅器として使用されます。

コンピュータおよび電子機器の多くの複雑なニーズは、トランジスタの機能とトランジスタの構成材料の両方の設計の多様化を促進し続けています。 電界効果トランジスタは、実質的にすべての回路の基本コンポーネントです。 電界効果トランジスタの原理は1925年に最初に特許を取得しましたが、そのアイデアをどのように活用するかという新しい概念が絶えず生み出されています。