I FET (Field-effect Transistor) Corso di recupero di Fondamenti di Elettronica – Università di Palermo A.A. 2014-2015
Modello intuitivo I V 3 2 1 FET 3 2 1 I (flusso di corrente) + V (tensione di comando) + 2 V 1
Tipi di FET MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor) JFET (junction FET) MESFET (metal-semiconductor FET)
Caratteristiche dei FET il loro funzionamento dipende dal flusso dei soli portatori maggioritari e pertanto sono dei dispositivi unipolari sono più semplici da realizzare rispetto ai transistori bipolari a giunzione (BJT) e nella forma integrata occupano meno spazio 3. presentano una elevata impedenza di ingresso (MW) 4. sono affetti da un “rumore” inferiore a quello presentato dai BJT 5. possono funzionare molto bene come interruttori
MOSFET ad arricchimento (enhancement MOSFET)
MOSFET ad arricchimento: formazione del canale tensione di soglia Vt canale p canale n n+ n+ p
Caratteristiche I-V Se la tensione vGS aumenta (per vDS < 0,1 – 0,2 V) proporzionalmente aumenta la conduttanza del canale
Caratteristiche I-V: strozzamento del canale 6 2 5 4 3 1 2 3 4 5 vDS = vGS - Vt canale in pinch-off
Caratteristiche I-V d’uscita verso convenzionale
Modulazione della lunghezza del canale vDS > vGS - Vt
MOSFET a svuotamento (depletion MOSFET) G D _ + n n n p canale già esistente
MOSFET a svuotamento (depletion MOSFET) G D _ + n n n p se vGS < Vt (negativa) cut-off se vGS > 0 MOSFET ad arricchimento!
MOSFET a svuotamento canale n canale p
MOSFET: limiti di utilizzo e precauzioni per l’uso vGS se vGS > 50 V (circa) rottura dell’ossido per accumulo di carica elettrostatica
JFET canale n canale p
Dispositivi in GaAs me più grande VANTAGGI SVANTAGGI enormi investimenti spesi dalle industrie per consolidare la tecnologia del silicio me più grande v più elevata tecnologia non ancora matura per quanto riguarda affidabilità e produzione I più elevate carica e scarica di C più rapida mobilità delle lacune molto bassa no FET a canale p (… e no CMOS)
Dispositivi in GaAs: il MESFET MESFET a svuotamento (…come un n-JFET)