Ce este un tranzistor cu efect de câmp?

Un tranzistor cu efect de câmp (FET) este o componentă electronică utilizată în mod obișnuit în circuitele integrate. Sunt un tip unic de tranzistori care oferă o tensiune de ieșire variabilă în funcție de ceea ce le-a fost introdus. Acest lucru este în contrast cu tranzistoarele cu joncțiune bipolară (BJT) care sunt proiectate să aibă stări de pornire și oprire în funcție de fluxul de curent. Cel mai obișnuit tip de FET utilizat, tranzistorul cu efect de câmp metal-oxid-semiconductor (MOSFET) este frecvent încorporat în designul memoriei computerului, deoarece oferă viteză mai mare cu un consum mai mic de energie decât BJT-urile.

Tranzistoarele au multe caracteristici și funcții diferite pentru circuitele pentru care sunt proiectate. Tranzistoarele organice cu efect de câmp (OFET) sunt construite pe un substrat de strat organic, care este de obicei o formă de polimer. Acești tranzistori au calități flexibile și biodegradabile și sunt utilizați la realizarea de lucruri precum afișaje video pe bază de plastic și foi de celule solare. Un alt tip de variație FET este tranzistorul cu efect de câmp de joncțiune (JFET), care acționează ca o formă de diodă într-un circuit, conducând curentul doar dacă tensiunea este inversată.

Tranzistoarele cu efect de câmp cu nanotuburi de carbon (CNTFET) sunt o formă de tranzistor cu efect de câmp experimental care sunt construite pe nanotuburi de carbon unice în loc de un substrat tipic de siliciu. Acest lucru le face de aproximativ 20 de ori mai mici decât cele mai mici tranzistoare care pot fi fabricate cu tehnologia convențională a filmului subțire. Promisiunea lor este de a oferi viteze mult mai rapide de procesare a computerului și memorie mai mare la un cost mai mic. Ele au fost demonstrate cu succes din 1998, dar probleme precum degradarea nanotuburilor în prezența oxigenului și fiabilitatea pe termen lung în condiții de temperatură sau tensiuni de câmp electric le-au menținut experimentale.

Alte tipuri de tranzistoare cu efect de câmp utilizate în mod obișnuit în industrie includ tranzistoarele cu poartă, cum ar fi tranzistorul bipolar cu poartă izolată (IGBT), care poate gestiona tensiuni de până la 3,000 de volți și acționează ca întrerupătoare rapide. Acestea au aplicații diverse în multe aparate moderne, sisteme electrice de mașini și trenuri, precum și sunt utilizate în mod obișnuit în amplificatoarele audio. FET-urile cu modul epuizat sunt un alt exemplu de variație a designului FET și sunt adesea folosite ca senzori de fotoni și amplificatoare de circuit.

Numeroasele nevoi complexe ale echipamentelor informatice și electronice continuă să promoveze o diversificare în proiectarea atât a modului în care funcționează tranzistoarele, cât și a materialelor din care sunt construite. Tranzistorul cu efect de câmp este o componentă de bază în aproape toate circuitele. Principiul tranzistorului cu efect de câmp a fost brevetat pentru prima dată în 1925, dar se creează în mod continuu noi concepte pentru utilizarea acestei idei.