Co to jest tranzystor polowy?
Tranzystor polowy (FET) to element elektroniczny powszechnie stosowany w układach scalonych. Są unikalnym rodzajem tranzystora, który oferuje zmienne napięcie wyjściowe w zależności od tego, co zostało do nich podłączone. Jest to w przeciwieństwie do dwubiegunowych tranzystorów złączowych (BJT), które są zaprojektowane tak, aby miały stany włączenia i wyłączenia w zależności od przepływu prądu. Najpopularniejszy typ FET w użyciu, tranzystor polowy z tlenkiem metalu i półprzewodnikiem (MOSFET) jest często wbudowany w pamięć komputera, ponieważ oferuje wyższą prędkość przy mniejszym zużyciu energii niż BJT.
Tranzystory mają wiele różnych funkcji i funkcji dla obwodów, dla których zostały zaprojektowane. Organiczne tranzystory polowe (OFET) są zbudowane na podłożu z warstwy organicznej, która jest zwykle formą polimeru. Tranzystory te mają właściwości elastyczne i biodegradowalne i są wykorzystywane do produkcji takich elementów, jak wyświetlacze wideo na bazie plastiku i arkusze ogniw słonecznych. Innym rodzajem wariacji FET jest tranzystor polowy połączeniowy (JFET), który działa jako forma diody w obwodzie, przewodząc prąd tylko w przypadku odwrócenia napięcia.
Tranzystory polowe z nanorurkami węglowymi (CNTFET) są formą eksperymentalnych tranzystorów polowych zbudowanych na pojedynczych nanorurkach węglowych zamiast typowego podłoża krzemowego. Dzięki temu są one około 20 razy mniejsze niż najmniejsze tranzystory, które można wyprodukować przy użyciu konwencjonalnej technologii cienkowarstwowej. Ich obietnica polega na oferowaniu znacznie szybszych prędkości przetwarzania komputera i większej pamięci przy niższych kosztach. Zostały one z powodzeniem zademonstrowane od 1998 r., Ale problemy takie jak degradacja nanorurek w obecności tlenu i długoterminowa niezawodność w temperaturach lub naprężeniach pola elektrycznego sprawiły, że były one eksperymentalne.
Inne rodzaje tranzystorów polowych powszechnie stosowanych w przemyśle obejmują tranzystory bramkowe, takie jak tranzystor bipolarny z izolowaną bramką (IGBT), który może obsługiwać napięcia do 3000 woltów i działać jak szybkie przełączniki. Mają różnorodne zastosowania w wielu nowoczesnych urządzeniach, samochodach elektrycznych i systemach pociągów, a także są powszechnie stosowane we wzmacniaczach audio. FET w trybie zubożonym są kolejnym przykładem zmiany w konstrukcji FET i są często używane jako czujniki fotonowe i wzmacniacze obwodu.
Wiele złożonych potrzeb sprzętu komputerowego i elektronicznego nadal promuje dywersyfikację w projektowaniu zarówno funkcjonowania tranzystorów, jak i materiałów, z których są zbudowane. Tranzystor polowy jest podstawowym składnikiem praktycznie we wszystkich obwodach. Zasada działania tranzystora polowego została po raz pierwszy opatentowana w 1925 r., Ale ciągle powstają nowe koncepcje wykorzystania tego pomysłu.