Wat is een veldeffecttransistor?
Een veldeffecttransistor (FET) is een elektronische component die gewoonlijk wordt gebruikt in geïntegreerde schakelingen. Ze zijn een uniek type transistor die een variabele uitgangsspanning biedt, afhankelijk van wat er werd ingevoerd. Dit is in tegenstelling tot bipolaire junctie-transistors (BJT) die zijn ontworpen om aan en uit-toestanden te hebben, afhankelijk van de huidige stroom. Het meest voorkomende type FET dat wordt gebruikt, is de metaaloxide-halfgeleider veldeffecttransistor (MOSFET) die vaak in het ontwerp van het computergeheugen wordt opgenomen, omdat deze hogere snelheid biedt met minder energieverbruik dan BJT's.
Transistors hebben veel verschillende functies en functies voor de circuits waarvoor ze zijn ontworpen. Organische veldeffecttransistoren (OFET) zijn gebouwd op een organisch laagsubstraat, dat gewoonlijk een vorm van polymeer is. Deze transistoren hebben flexibele en biologisch afbreekbare eigenschappen en worden gebruikt bij het maken van bijvoorbeeld op video gebaseerde videodisplays en vellen zonnecellen. Een ander type FET-variatie is de junction field-effect transistor (JFET), die werkt als een vorm van diode in een circuit, die alleen stroom geleidt als de spanning wordt omgekeerd.
Koolstof nanobuis-veldeffecttransistoren (CNTFET) zijn een vorm van experimentele veldeffecttransistor die zijn gebouwd op enkele koolstof-nanobuizen in plaats van een typisch siliciumsubstraat. Dit maakt ze ongeveer 20 keer kleiner dan de kleinste transistors die met conventionele dunne-filmtechnologie kunnen worden vervaardigd. Hun belofte ligt in het aanbieden van veel hogere computerverwerkingssnelheden en meer geheugen tegen lagere kosten. Ze zijn met succes aangetoond sinds 1998, maar problemen zoals afbraak van de nanobuisjes in aanwezigheid van zuurstof en langdurige betrouwbaarheid onder temperatuur of elektrische veldspanningen hebben ze experimenteel gehouden.
Andere soorten veldeffecttransistors die veel in de industrie worden gebruikt, zijn gate-transistors, zoals de Insulated-Gate Bipolar Transistor (IGBT), die spanningen tot 3000 volt aankan en fungeren als snelle schakelaars. Ze hebben uiteenlopende toepassingen in veel moderne apparaten, elektrische auto- en treinsystemen, en worden ook vaak gebruikt in audioversterkers. FET's met verarmde modus zijn een ander voorbeeld van een variatie op het FET-ontwerp en worden vaak gebruikt als fotonsensoren en circuitversterkers.
De vele complexe behoeften van computer- en elektronische apparatuur blijven een diversificatie bevorderen in het ontwerp van zowel de werking van transistors als in de materialen waaruit ze zijn gebouwd. De veldeffecttransistor is een basiscomponent in vrijwel alle schakelingen. Het principe voor de veldeffecttransistor werd voor het eerst gepatenteerd in 1925, maar er worden voortdurend nieuwe concepten gecreëerd om dat idee te gebruiken.