ترانزيستور تأثير المجال FET(Field-Effect) :

هو عنصر كهربائي يفضل استعماله كمفتاح أو كمكبر للإشارات الصغيرة ..

 أنواعه : يشكل ترانزستور “FET” مجموعتين :

• ذو الطبقة الحاجزة (PN-FET) ..
• ذو الأكسيد المعدني (MOSFET) ..

وتنقسم المجموعتين إلى صنفين :

• موجب القنال ( P ) ..
• سالب القنال ( N ) ..

  
  

البنية الداخلية وطريقة العمل :

بعكس التركيب الداخلي للترانزيستور “ثنائي القطبية” والذي يتكون من طبقتين للشحنات (إلكترونات وثقوب) أو (سالب وموجب) ..

يتكون ترانزيستور “FET” من طبقة واحدة إما (P) أو N)) ، ومن هنا ترجع تسميته بأحادي القطبية ..

تتكون بنية ترانزيستور “FET” من مساحة نصف موصلة بشكل القضيب وهي من مادة السيليكون ، وعلى يمين ويسار القضيب تتكون مناطق حاجزة ، وبين أعلى وأسفل هذا القضيب تتكون “قنال” الاتصال (مادة N موصلة دون طبقة حاجزة) وتشكل هذه القنال المصرف (Drain) و المنبع (Source) ..

وعلى جوانب القضيب تم مزج “منطقتان” من مادة P موصلتين ومرتبطتين ببعضهم البعض ، وتشكلا البوابة (Gate) ومن هنا تأتي تسمية “الترانزيستور PN-FET ..

فإذا تم توصيل جهد بمساحة بلورية موصلة من مادة السيليكون N أي المصرف (Drain) و المنبع (Source)، فيسري بها تيار كهربائي (ID) عبر قنال في هذه المساحة ، وذلك بحكم الجهد والمقاومة في هذه المساحة .

وفي حالة توصيل جهد سلبي بين البوابة (Gate) والمنبع (Source) ، فتكون قطبية طبقتي PN باتجاه حاجز ، وتتكون بذلك داخل الطبقتين “مناطق حاجزة” بحيث تمنع مرور التيار بهذا الاتجاه . وتتوسع “المناطق الحاجزة” بينما يضيق قطر ممر التيار في القنال .

وكل ما أرتفع الجهد السلبي(UGS-) كل ما توسعت “المناطق الحاجزة” .

والنتيجة لذلك أن قطر القنال (ممر التيار) يصبح أضيق فأضيق ، أي أن قيمة المقاومة (RDS) في ممر التيار بين المصرف (Drain) والمنبع (Source) (لصنفN-FET) تتعلق بقيمة الجهد السلبي للبوابة (Gate) ، وبذلك يمكن التحكم بقيمة المقاومة وذلك على مستوى واسع .

واستناداً لقوانين أوم فيمكن التحكم بالجهد أو التيار لو تم استبدال قطبية الجهود .

بعبارات أخرى : القنال من صنف – N هي المجال الموصل لهذا FET ، ويوجه تيار المجال هذا بجهد البوابة (في هذه الحالة جهد سالب) .

و إذا أرتفع الجهد السالب في البوابة ، فتتمدد الطبقة الحاجزة ، وينخفض تيار هذا المجال .

والاستنتاج: أن تغيير عرض الطبقة الحاجزة يجري دون قدرة (تقريباً) ..

بالمقارنة مع الترانزيستور ثنائي القطبية المعتاد فلترانزستور الأحادي القطبية ميزات إيجابية كثيرة :

1. اقتصادي أكثر ..
2. يعمل بجهد تشغيل منخفض ..
3. أحجام صغيرة وتركيبه يتوافق مع ترانزيستور ثنائي القطبية ..
4. يكفي توجيهه بالجهد باختلاف ثنائي القطبية الذي يوجه بقدرة ..
5. مقاومة المدخل عالية ما بين (10^9)لـ FET ذو الطبقة العازلة و (10^15)لـ MOSFET ..
6. ليس هناك أهمية لقطبية التوجيه ..
7. صفاء ونقاء عالي في تقنية الموجات لا يصلها ثنائي القطبية المألوف ..