Sin da quando il primo transistore è stato inventato nel 1925, diverse forme e versioni del transistore sono emerse, ognuna delle quali offre funzioni simili con caratteristiche diverse a causa di diversi meccanismi dietro loro operazione. Nonostante la proliferazione iniziale di transistori bipolari, transistor ad effetto di campo o FET, è diventato il fondamento della moderno circuiti digitali.
Transistor
La funzione di base di un transistor, utilizzando impianti idraulici come un'analogia, è di agire come una valvola. Maggior parte dei transistori possiedono tre fili, uno per l'ingresso, uno per l'uscita e uno per la maniglia della valvola. Quando la valvola è aperta, corrente elettrica può fluire attraverso il transistor, e quando chiuso, la corrente viene interrotta. Transistori possiedono due classificazioni note come P-tipo o NPN, in cui la valvola è aperta quando il terzo terminale è ad alta tensione; e N-tipo o PNP per cui un'alta tensione al terzo terminal si chiuderà la valvola.
Fisica di un FET
I tre terminali di un transistore di effetto di campo sono denominati cancello, drain e source, che sono la valvola, uscita e ingresso dell'analogia di cui sopra. Il meccanismo dietro il funzionamento di un FET è lo sfruttamento di un semiconduttore drogato. Dipendendo come semiconduttore era drogato, un certo tipo di campo deve esistere per gli elettroni di essere in grado di passare da origine a scolare. Controllo di questo campo è attraverso il terminale di gate.
Costruzione
FET sono tradizionalmente realizzati in silicio, anche se altri semiconduttori sono utilizzati come pure. Il corpo principale del FET è drogato basato sopra se il FET è di tipo N e P-tipo, mentre la fonte e scolo sono drogati in maniera opposta. Tra di loro, un ossido isolante è presente a cui è collegato il cancello. Applicando una tensione al gate consentire o vietare gli elettroni che scorre tra sorgente e scarico.
Tipi di FET
Ci sono un numero di diversi tipi di transistor ad effetto campo che sono chiamati così per come è costruito il canale ed è utilizzato quale isolante. Il FET più comune, utilizzato in ogni dispositivo digitale, è il transistor a effetto di campo a semiconduttore in ossido di metallo, o MOSFET. Il MOSFET in genere impiega uno strato di biossido di silicio tra la porta e il corpo del FET. Altri tipi di FET includono il JFET, MESFET, MODFET, FREDFET e un certo numero di più.
Pro e contro
Il principale vantaggio per il FET e MOSFET e la ragione dietro la rapida proliferazione nel mondo digitale è la facilità in cui FET sono realizzati utilizzando tecnologie di fabbricazione planare e Litografia di foto. Camera pulita tecnologia favorito anche la crescita del settore. Tuttavia, uno degli svantaggi principali erano la fragilità dei transistori a scosse elettriche improvvise, che richiedono misure anti-statica da impiegare. Un altro inconveniente essere visto oggi è il limite d'avvicinamento veloce alla loro riduzione nelle dimensioni, che richiedono una nuova tecnologia per essere presto sviluppato al fine di ulteriormente miniaturizzare circuiti.