ทรานซิสเตอร์สนามผลคืออะไร?

ทรานซิสเตอร์สนามผล (FET) เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กันทั่วไปในวงจรรวม เป็นทรานซิสเตอร์ชนิดพิเศษที่มีแรงดันเอาต์พุตแปรผันตามสิ่งที่ป้อนเข้ากับพวกเขา นี่คือตรงกันข้ามกับทรานซิสเตอร์สองขั้วทางแยก (BJT) ที่ได้รับการออกแบบให้มีสถานะเปิดและปิดขึ้นอยู่กับการไหลของกระแส ประเภทที่ใช้บ่อยที่สุดของ FET ที่ใช้คือ Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor (MOSFET) มักจะถูกรวมเข้ากับการออกแบบหน่วยความจำคอมพิวเตอร์เนื่องจากมันมีความเร็วสูงกว่าและใช้พลังงานน้อยกว่า BJT

ทรานซิสเตอร์มีคุณสมบัติและฟังก์ชั่นต่าง ๆ มากมายสำหรับวงจรที่ถูกออกแบบ ทรานซิสเตอร์สนามผลอินทรีย์ (OFET) ถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวอินทรีย์ชั้นซึ่งมักจะเป็นรูปแบบของพอลิเมอร์ ทรานซิสเตอร์เหล่านี้มีคุณสมบัติที่ยืดหยุ่นและย่อยสลายได้ทางชีวภาพและถูกนำมาใช้ในการทำสิ่งต่าง ๆ เช่นการแสดงวิดีโอบนพลาสติกและแผ่นเซลล์แสงอาทิตย์ การเปลี่ยนแปลงของ FET อีกประเภทหนึ่งคือทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์แบบแยกสนามแม่เหล็ก (JFET) ซึ่งทำหน้าที่เป็นรูปแบบของไดโอดในวงจรจะทำหน้าที่เป็นกระแสถ้าแรงดันไฟฟ้ากลับด้านเท่านั้น

Carbon nanotube field-ทรานซิสเตอร์ (CNTFET) เป็นรูปแบบของทรานซิสเตอร์ field-effect ทดลองที่สร้างขึ้นบนท่อนาโนคาร์บอนเดี่ยวแทนที่จะเป็น substrate ซิลิคอนทั่วไป ทำให้มีขนาดเล็กกว่าทรานซิสเตอร์ที่เล็กที่สุดประมาณ 20 เท่าซึ่งสามารถผลิตได้ด้วยเทคโนโลยีฟิล์มบางแบบดั้งเดิม สัญญาของพวกเขาคือการนำเสนอความเร็วในการประมวลผลคอมพิวเตอร์ที่เร็วขึ้นและหน่วยความจำที่มากขึ้นด้วยต้นทุนที่ต่ำ พวกเขาประสบความสำเร็จในการสาธิตตั้งแต่ปี 1998 แต่ปัญหาเช่นการเสื่อมสภาพของท่อนาโนเมื่อมีออกซิเจนและความน่าเชื่อถือในระยะยาวภายใต้อุณหภูมิหรือความเครียดจากสนามไฟฟ้าทำให้พวกเขาทดลอง

ประเภทอื่น ๆ ของสนามผลทรานซิสเตอร์ - ใช้ในอุตสาหกรรมทั่วไปรวมทรานซิสเตอร์ประตูเช่นฉนวน - ประตู Bipolar ทรานซิสเตอร์ (IGBT) ซึ่งสามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 3,000 โวลต์และทำหน้าที่เป็นสวิตช์เร็ว มีแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายในเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ทันสมัยรถยนต์ไฟฟ้าและระบบรถไฟรวมถึงการใช้งานทั่วไปในเครื่องขยายเสียง โหมดพร่อง FET เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงในการออกแบบ FET และมักใช้เป็นเซ็นเซอร์โฟตอนและวงจรขยาย

ความต้องการที่ซับซ้อนมากมายของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยังคงส่งเสริมความหลากหลายในการออกแบบทั้งการทำงานของทรานซิสเตอร์และวัสดุที่พวกเขาสร้างขึ้น ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กเป็นส่วนประกอบพื้นฐานในวงจรทั้งหมด หลักการสำหรับทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กได้รับการจดสิทธิบัตรเป็นครั้งแรกในปี 1925 แต่แนวคิดใหม่สำหรับวิธีการใช้ความคิดนั้นถูกสร้างขึ้นอย่างต่อเนื่อง