Karakteristik Pnp Transistor

Transistor PNP Bipolar, Transistor Positif-Negatif-Positif. Lapisan material N-Negatif diantara dua Lapisan P-Positif. Tiga terminal Basis (B), Kolektor (C) serta Emitor (E) serta menghubungkan transistor ke papan sirkuit.

Perangkat yg dikontrol sejumlah kecil arus Basis dikendalikan baik Emitor serta arus Kolektor. Transistor PNP mempunyai dua Dioda Kristal. Sisi kiri sebagai Diode Emitor-Base serta sisi kanan Dioda Kolektor-Base.

Lubang ialah Pembawa lebih banyak didominasi Transistor PNP merupakan arus di dalamnya. Arus didalam transistor terbentuk sebab perubahan posisi lubang serta arah dari transistor sebab Aliran Elektron. Transistor PNP menyala saat arus kecil mengalir melalui Basis. Arah arus Transistor PNP dari Emitor ke Kolektor.

Polaritas Transistor PNP dibalik berarti "Tenggelam" arus ke Basis sebagai lawan dari Transistor NPN berarti "Sumber" melalui Basisnya. Perbedaan dua jenis transistor adalah Lubang Pembawa penting untuk Transistor PNP, sesertagkan Elektron ialah pembawa penting untuk Transistor NPN.

Transistor PNP memakai Arus Basis Kecil serta Tegangan Basis Negatif untuk mengendalikan Arus Emitor-Kolektor yg jauh lebih besar. Dengan kata lain, Emitter lebih Positif terhadap Basis sehubungan dengan Kolektor.

Transistor PNP mempunyai karakteristik sangat menyerupai dengan NPN Bipolar, kecuali Polaritas (Biasing) dari arah arus serta tegangan dibalik untuk salah satu dari tiga konfigurasi, Common Base, Common Emitter serta Kolektor Biasa.

Tegangan antara Base-Emitter (VBE), Negatif pada Base serta Positif pada Emitter untuk transistor PNP, Terminal Base selalu Bias Negatif terhadap Emitter. Juga Tegangan Suplai Emitor Positif sehubungan dengan Kolektor (VCE). Kaprikornus untuk transistor PNP untuk melaksanakan Emitter selalu lebih Positif sehubungan dengan Basis-kolektor.

Emitter terhubung ke tegangan suplai VCC dengan Resistor Beban, RL yg membatasi arus maksimum yg mengalir melalui perangkat yg terhubung ke terminal Kolektor. Basis tegangan VB yg Bias Negatif terhadap Emitter serta terhubung ke Resistor Basis RB, untuk membatasi Arus Basis Maksimum.

Untuk menjadikan Arus Base mengalir dalam transistor PNP, Base harus lebih Negatif daripada Emitter (Arus meninggalkan Basis) sekitar 0,7 volt (Silikon) atau 0,3 volt (Germanium). Rumus untuk menghitung Basis Resistor, Arus basis atau Arus Kolektor sama dengan Transistor NPN yg setara.

Perbedaan fundamental antara Transistor NPN serta Transistor PNP ialah Bias yg sempurna dari Persimpangan Transistor sebagai arah arus serta kutub tegangan selalu berlawanan satu sama lain. Kaprikornus untuk rangkaian di atas: Ic = Ie - Ib sebagai arus harus meninggalkan Base.

Saklar Semikonduktor

Transistor PNP sanggup menggantikan Transistor NPN di sebagian besar sirkuit elektronik, satu-satunya perbedaan ialah polaritas tegangan, serta arah pedoman arus. Transistor PNP pun sanggup dipakai sebagai Perangkat Switching.

Kurva Karakteristik Keluaran untuk transistor PNP terlihat sangat menyerupai dengan transistor NPN yg ekuivalen kecuali diputar 180o untuk memperhitungkan Tegangan Polaritas terbalik serta Arus, (Arus elektron mengalir keluar dari Basis serta kolektor ke arah baterai). Garis Beban dinamis yg sama sanggup ditarik ke Kkurva I-V untuk menemukan Titik Operasi Transistor PNP.

Transistor Matching

Memiliki Transistor PNP, saat banyak Transistor NPN tersedia sanggup dipakai sebagai Penguat atau Solid-State Switch. Memiliki dua jenis Transistor "PNP" serta "NPN", menso kegunaan saat merancang rangkaian penguat daya menyerupai "Penguat Kelas B".

Penguat Kelas-B memakai “Complementary” atau “Matched Pair” (PNP serta satu NPN terhubung bersama) dalam tahap Output atau Rangkaian Kontrol Motor H-Bridge, bila ingin mengontrol Aliran Arus secara merata melalui Motor di kedua arah pada waktu yg berbeda untuk gerakan Maju serta Mundur.

Sepasang Transistor NPN serta PNP sesuai dengan karakteristik identik satu sama lain disebut Transistor Complementary

  ➤  TIP3055 (NPN Transistor)

  ➤  TIP2955 (PNP Transistor)

Contoh Transistor Daya Silikon Komplementer atau pasangan yg cocok.

Kedua-duanya mempunyai Gain Arus DC, Beta (Ic/Ib) yg dicocokkan sampai 10% serta Arus Kolektor tinggi 15A, ideal untuk Kontrol Motor atau Aplikasi Robotik.

[  Knowledge | Pengetahuan  ]

[ Avionics Knowledge ]  -  [ The Computer Networking ]

Junction Field Effect Transistor (Jfet)

Transistor Efek Meserta Persimpangan (JUGFET / JFET) tidak mempunyai PN-Junction tetapi mempunyai belahan sempit materi Semikonduktor Resistivitas tinggi membentuk "Saluran" Tipe-N atau Silikon Tipe-P untuk pembawa secara umum dikuasai mengalir melalui dua koneksi Ohmik disebut Drain serta Sumber.

Dua konfigurasi dasar transistor imbas meserta junction

  ➤  N-channel JFET
Saluran N-channel JFET didoping dengan pengotor donor berarti anutan arus melalui Saluran Negatif (N-channel) dalam bentuk Elektron.

  ➤  P-channel JFET
Saluran P-channel JFET didoping dengan Impurities Akseptor berarti anutan arus melalui Saluran Positif (P-channel) dalam bentuk lubang.

(D)-Drain  (G)-Gate  (S)-Source

N-channel JFET mempunyai konduktivitas susukan yg lebih besar (Resistansi yg lebih rendah) daripada jenis susukan P yg setara, sebab elektron mempunyai mobilitas yg lebih tinggi melalui konduktor ketimbang dengan lubang. Membuat N-channel JFET menso konduktor yg lebih efisien ketimbang dengan P-channel.

N-channel JFET Biasing

PN-Junction mempunyai Bias Balik yg tinggi pada terminal Drain serta Reverse Bias yg lebih rendah pada terminal Source. Menyebabkan "Lapisan Deplesi" dibuat dalam Saluran serta lebarnya bertambah dengan Bias.

Arus yg mengalir melalui susukan antara Drain serta Source dikendali kan oleh tegangan yg diterapkan ke terminal Gate, yg merupakan Bias Balik. Dalam N-channel JFET, tegangan Gate Negatif sesertagkan untuk P-channel JFET, tegangan Gate Positif.

Diagram penampang memperlihatkan Saluran Tipe-N dengan kawasan Tipe-P yg disebut Gerbang yg terdifusi ke dalam Saluran Tipe-N yg membentuk suatu Persimpangan-PN Bias-Balik serta membentuk kawasan Deplesi sekitar area Gerbang ketika tidak ada tegangan eksternal yg diterapkan. JFET dikenal sebagai Perangkat Mode Penyusutan.

JFET Channel Pinched-Off

Tanpa tegangan Gerbang eksternal (VG = 0), serta tegangan kecil (VDS) yg diterapkan antara Drain serta Source, Arus saturasi maksimum (IDSS) akan mengalir melalui susukan dari Saluran ke Sumber yg dibatasi hanya oleh kawasan penipisan kecil di sekitar persimpangan.

Jika tegangan Negatif kecil (-VGS) diterapkan ke Gerbang ukuran wilayah penipisan mulai meningkat mengurangi keseluruhan area efektif susukan serta mengurangi arus yg mengalir melaluinya, semacam imbas “Peras” terso.

Karena Bias Terbalik, arus mengalir ke Gerbang. Ketika tegangan Gate (-VGS) lebih Negatif, lebar susukan menurun hingga tidak ada arus mengalir antara Drain serta Sumber serta FET dikatakan "Terjepit-Off" (wilayah Cut-Off untuk BJT). Tegangan di mana susukan menutup disebut "Pinch-Off Voltage" (VP).

Pinch-Off, tegangan Gerbang, VGS mengontrol arus susukan serta VDS mempunyai sedikit atau tanpa efek. Hasilnya FET bertindak lebih menyerupai resistor yg dikontrol tegangan yg mempunyai Resistansi nol ketika VGS = 0 serta maksimum "ON" Resistance (RDS) ketika tegangan Gate Negatif. Operasi normal, gerbang JFET selalu Bias Negatif Relatif terhadap sumbernya.

Karakteristik JFET

P-channel Junction Field Effect Transistor beroperasi sama dengan N-channel, dengan pengecualian
  ➽  Arus susukan kasatmata sebab lubang
  ➽  Polaritas tegangan bias harus dibalik
Karakteristik Output JFET N-channel (Gerbang kekerabatan singkat ke Sumber).

Menunjukkan empat wilayah operasi berbeda.
 ➽  Daerah Ohmic

      - Ketika VGS = 0 lapisan penipisan susukan sangat kecil serta JFET bertindak           seperti Resistor yg dikontrol tegangan.

 ➽  Cut-Off Region

      - Daerah Pinch-Off ialah tegangan Gate, VGS cukup untuk menyebabkan 
        JFET bertindak rangkaian terbuka sebagai Hambatan Saluran Maksimal.

 ➽  Saturasi atau Wilayah Aktif

      - JFET menso konduktor yg baik serta dikendalikan oleh tegangan
        Gerbang-Sumber, (VGS) sementara tegangan Sumber Pembuangan,
        (VDS) mempunyai sedikit atau tidak ada efek.

 ➽  Breakdown Region

      - Tegangan antara Drain serta Source, (VDS) cukup tinggi 
         untuk menyebabkan Saluran Resistivitas JFET memecah
         serta melewatkan arus maksimum.

Karakteristik Kurva P-channel sama, kecuali ID arus Pembuangan berkurang dengan meningkatnya tegangan Gate-Source Positif, VGS.

Arus Drain ialah nol ketika VGS = VP. Untuk operasi normal, VGS Bias berada antara VP serta 0. menghitung arus Drain, ID untuk setiap titik bias dalam kejenuhan atau wilayah aktif.

Drain Current pada Active Region

Nilai Arus Drain akan berada di antara Nol (Pinch-Off) serta IDSS (arus maksimum). 

Mengetahui Drain ID ketika ini serta tegangan Drain-Source VDS resistensi susukan (ID).

Drain-Source Channel Resistance

gm - "Keuntungan Transkonduktansi" JFET - perangkat yg dikontrol tegangan serta mewakili laju perubahan dari arus Drain sehubungan dengan perubahan tegangan Gerbang-Sumber.

Mode Field Effect Transistor

Menso Perangkat Tiga Terminal, Tiga Mode Operasi

yg berbeda serta dihubungkan dalam rangkaian konfigurasi.

Konfigurasi Common Source (CS)

(Mirip Common Emitor), Input diterapkan ke Gate serta outputnya diambil dari Drain menyerupai yg ditunjukkan. Mode Operasi FET umum sebab Impesertasi masukan yg tinggi serta Amplifikasi tegangan yg baik serta Penguat Common Source dipakai secara luas.

Moda sumber umum koneksi FET dipakai Penguat Frekuensi Audio serta dalam Pre-Amp Impesertasi masukan tinggi serta tahapan. Menso sirkuit menguatkan, Sinyal Output 180o "Out-of-Phase" dengan Input.

Konfigurasi Common Gate (CG)

(Mirip Common Base), Input diterapkan ke Sumber serta outputnya diambil dari Drain dengan Gerbang terhubung pribadi ke tanah (0v). Impesertasi input yg tinggi dari koneksi sebelumnya hilang dalam konfigurasi sebab gerbang mempunyai impesertasi masukan yg rendah, tetapi impesertasi output yg tinggi.

Jenis konfigurasi FET dipakai dalam Sirkuit Frekuensi Tinggi atau Rangkaian Pencocokan Impesertasi yg Impesertasi Input yg Rendah harus dicocokkan dengan Impesertasi Output yg Tinggi. Outputnya "In-Phase" dengan Input.

Konfigurasi Common Drain (CD)

(Mirip Common Collector), input diterapkan ke Gate serta outputnya diambil dari Sumber. Pengurasan umum atau konfigurasi “Follower Sumber” mempunyai Impesertasi Input yg tinggi serta Impesertasi Output yg rendah serta Gain tegangan Near-Unity, dipakai dalam Buffer Amplifier. 

Gain tegangan Konfigurasi pengikut sumber kurang dari satu, serta sinyal output ialah "In-Phase", 0o dengan Sinyal Input.

Jenis konfigurasi sebagai "Pengurasan Umum" sebab tidak ada sinyal yg tersedia di sambungan saluran, tegangan yg ada, + VDD hanya menawarkan bias. Output dalam fase dengan input.

Amplifier Field Effect Transistor

Seperti Transistor Bipolar, JFET dipakai untuk rangkaian Penguat Kelas-A tunggal dengan Penguat Sumber JFET serta Karakteristik sangat menyerupai dengan Rangkaian Emitor BJT. Keuntungan Amplifier JFET mempunyai lebih dari Amplifier BJT ialah Impesertasi Input Tinggi yg dikendalikan oleh jaringan Resistif Gerbang Biasing yg dibuat oleh R1 serta R2.

Rangkaian Penguat Sumber Umum (CS) Bias di Mode Kelas-"A" oleh jaringan pembagi tegangan oleh R1 serta R2. Tegangan Sumber Resistor RS diatur menso sekitar seperempat VDD, (VDD/4) berupa nilai yg masuk akal.

Tegangan Gerbang yg dibutuhkan sanggup dihitung dari Nilai-RS ini. Karena Gerbang ketika ini Nol, (IG = 0), kita sanggup meyesuaikan tegangan DC yg diharapkan dengan pemilihan Resistor R1 serta R2 yg tepat.

Kontrol Arus Drain oleh Potensial Gerbang Negatif menciptakan Junction Field Effect Transistor mempunyai kegunaan sebagai saklar serta penting tegangan Gerbang tidak pernah kasatmata untuk JFET Saluran-N sebab arus susukan akan mengalir ke Gerbang serta bukan Drain yg menimbulkan kerusakan pada JFET.

Aplikasi 
Junction Field Effect Transistor

  •  Low Noise serta High Input Impesertace Amplifier -

Kebisingan ialah gangguan yg tidak diinginkan yg mengganggu sinyal - semakin besar noise mengurangi informasi. Perangkat elektronik energi menimbulkan sejumlah gangguan. Jika FET dipakai di belahan depan, mendapat jumlah noise lebih sedikit pada output.

  •  Buffer Amplifier - Penguat Beredam Rendah -

Harus mempunyai impesertasi input yg sangat tinggi serta impesertasi output yg rendah. Karena impesertasi I/P yg tinggi serta impesertasi keluaran yg rendah, FET bertindak sebagai penguat buffer yg besar.

  •  Sumber Arus Konstan - Current Source -

Tegangan suplai di seluruh beban. Untuk meningkatkan beban yg berlebihan mendorong JFET ke wilayah aktif. bertindak sebagai sumber arus.

  •  Radio Frequency Amplifier -

JFET baik dalam operasi Sinyal Arus Rendah sebab merupakan perangkat semikonduktor yg dikendalikan tegangan. Memiliki tingkat kebisingan yg sangat rendah. Digunakan sebagai Penguat RF belahan Penerima Komunikasi.

  •  Saklar Analog atau Gerbang - Switch-

JFET sanggup dipakai sebagai saklar ON/OFF yg mengontrol daya listrik.

  •  Chopper - 

Ketika gelombang sumber diterapkan ke Gerbang JFET,

Operasi chopper sanggup dilakukan memakai JFET.

  •  Multiplexer -

Rangkaian multiplekser analog sanggup dibuat memakai JFET.

  •  Penguat Diferensial

  •  Voltage Controlled Resistor

Memilih JFET

Mencari JFET yg tepat, menyaring hasil dengan banyak sekali atribut

  •  Drain-to-Source Voltage (-30 V, 25 V, 30 V, ...)

  •  Tipe Saluran (Dual N-Channel

  •  N-Channel / P-Channel) atau Minimum Drain Current (-50 mA hingga 75 A)

[  Knowledge | Pengetahuan  ]

[ Avionics Knowledge ]  -  [ The Computer Networking ]

Metal Oxide Semiconductor Fet

Metal-Oksida-Semikonduktor Efek Meserta transistor (MOSFET) dibuat oleh oksidasi terkontrol dari Silikon. Memiliki Gerbang terisolasi, tegangan memilih Konduktivitas. Kemampuan mengubah konduktivitas dengan tegangan yg diterapkan, Untuk memperkuat atau beralih sinyal elektronik. 

MOSFET diciptakan untuk mengatasi kerugian FET. Karena FET menawarkan ketahanan terhadap susukan yg tinggi, operasi lebih lambat serta impesertasi masukan sesertag. Sebaliknya, MOSFET mempunyai kapasitansi rendah serta impesertasi masukannya jauh lebih dari FET alasannya ialah arus bocor kecil.

Aplikasi dalam mengubah serta memperkuat sinyal alasannya ialah kemampuannya untuk mengubah konduktivitas dengan tegangan yg diberikan. Digunakan dalam Sirkuit Digital. Aplikasi tegangan mengakibatkan lebar susukan bervariasi. Lebar susukan yg lebih lebar menawarkan konduktivitas makin anggun dari perangkat.

JENIS MOSFET

Berbeda dengan FET Persimpangan. Depletion serta Enhancement MOSFET memakai meserta listrik yg dihasilkan oleh tegangan gerbang untuk mengubah fatwa pembawa muatan, elektron untuk N-channel atau lubang untuk P-channel, melalui susukan drainase semikonduktif. 

Perangkat tiga terminal dengan Gate, Drain serta Source, serta MOSFET P-channel (PMOS) serta MOSFET N-channel (NMOS). Perbedaan dalam dua bentuk dasar:

 ➤  (DE) Depletion MOSFET
Saluran dibangun secara fisik serta tegangan sumber-gerbang diharapkan untuk mengganti perangkat "OFF".

Transistor membutuhkan tegangan Gate-Source, (VGS) untuk mengganti perangkat "OFF". Setara dengan sakelar “Biasanya Tertutup”.

 ➤  (E) Enhancement MOSFET
Tidak ada susukan yg dibuat sebelumnya. Tegangan yg diterapkan di gerbang diharapkan untuk menciptakan susukan untuk konduktansi.

Transistor membutuhkan tegangan Gate-Source, (VGS) untuk mengganti perangkat "ON". Setara dengan sakelar "Biasanya Terbuka".

Depletion-Mode MOSFET

Kurang umum dari tipe mode peningkatan ketika diaktifkan "ON" (melakukan) tanpa penerapan tegangan Bias Gerbang. Yaitu susukan melaksanakan ketika VGS = 0 mensokannya perangkat "Biasanya Tertutup".

N-channel Depletion, tegangan Sumber-Gerbang Negatif, -VGS akan menguras susukan konduktif elektron bebasnya beralih transistor "OFF".
P-channel Depletion, tegangan Gerbang-Sumber Positif, +VGS akan menguras susukan dari lubang bebas mengubahnya "OFF".

Mode Deplesi N-channel MOSFET
 +VGS berarti lebih banyak elektron serta lebih banyak arus.
 -VGS  berarti lebih sedikit elektron serta lebih sedikit arus.
Berlaku untuk P-channel. Kemudian mode deplesi MOSFET setara dengan sakelar "Biasanya Tertutup".

Enhancement-Mode MOSFET

Lebih umum, kebalikan dari Mode Deplesi. Saluran konduksi doping ringan atau bahkan tidak terdoping sehingga tidak konduktif. Menghasilkan perangkat yg biasanya "OFF" (Non-Conduct) ketika tegangan Bias Gerbang, VGS = Nol.

Simbol Sirkuit peningkatan transistor MOS memakai susukan yg rusak untuk pertanda Saluran Non-Konduktif yg biasanya terbuka.

Arus mengalir hanya akan mengalir ketika Tegangan Gerbang (VGS) diterapkan ke terminal gerbang lebih besar dari level ambang tegangan (VTH) di mana konduktansi terso sehingga menso perangkat transkonduktansi.

Potensi gerbang di atas nilai ambang mengakibatkan mengalirnya arus ID untuk mengalir. Kaprikornus ketika VGS kurang dari VGST maka kira-kira 0 mengalirkan arus serta ketika VGS lebih besar dari VGST maka perangkat AKTIF.

Amplifier MOSFET

Dapat dibuat Sirkuit Penguat “A” dengan Enhancement-Mode N-channel MOSFET serta populer. Amplifier Depletion-Mode MOSFET menyerupai dengan Amplifier JFET, kecuali MOSFET mempunyai impesertasi masukan yg jauh lebih tinggi.

Impesertasi Input yg tinggi dikendalikan oleh Gerbang Resistif Jaringan  dibuat oleh R1 serta R2. Sinyal output untuk Enhancement-Mode Penguat MOSFET Common-Source terbalik alasannya ialah ketika VG rendah diaktifkan "OFF" serta VD (Vout) tinggi. Ketika VG tinggi transistor diaktifkan "ON" serta VD (Vout) rendah.

Bias DC dari rangkaian penguat MOSFET Common-Source (CS) hampir identik dengan Amplifier JFET. Sirkuit MOSFET Bias dalam Mode Kelas A oleh jaringan pembagi tegangan yg dibuat oleh resistor R1 serta R2. Resistensi masukan AC diberikan sebagai RIN = RG = 1MΩ.

Kemampuan MOSFET

Memiliki dua Fungsi Dasar: 
 ➽  "Switching" (Elektronik Digital)
 ➽  "Amplifikasi" (Elektronik Analog)

Memiliki kemampuan untuk beroperasi dalam tiga wilayah:

1. Cut-off Region
 - VGS<V threshold tegangan Gerbang-Sumber jauh lebih rendah dari pada tegangan transistor ambang sehingga transistor MOSFET diaktifkan "Sepenuhnya-OFF" sehingga, ID=0, transistor menyerupai Saklar Terbuka.

2. Linear (Ohmic) Region
 - VGS>V threshold serta VDS<VGS transistor berada dalam wilayah resistansi konstan berperilaku sebagai tahanan yg dikontrol tegangan yg nilai resistifnya ditentukan oleh tegangan gerbang, level VGS.

3. Wilayah Saturasi
 - VGS>V threshold transistor berada di wilayah konstan serta "Sepenuhnya-ON". ID Arus Pembuangan = Maksimum dengan transistor sebagai saklar tertutup.

Ringkasan MOSFET

Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) Memiliki kendala gerbang masukan yg sangat tinggi dengan arus yg mengalir melalui susukan antara sumber serta susukan yg dikendalikan oleh tegangan gerbang.

Karena impesertasi input serta gain yg tinggi ini, MOSFET sanggup dengan gampang dirusak oleh listrik statis kalau tidak dilindungi atau ditangani dengan hati-hati.

MOSFET sangat ideal untuk dipakai sebagai sakelar elektronik atau sebagai penguat sumber umum alasannya ialah konsumsi dayanya sangat kecil. Aplikasi umum untuk Mikroprosesor, Memori, Kalkulator serta Logic CMOS Gates, dll.

Keuntungan
1.  Kecepatan Operasional MOSFET lebih tinggi daripada JFET.
2.  Impesertasi masukan jauh lebih tinggi ketimbang dengan JFET.
3.  MOSFET dengan gampang dipakai dalam aplikasi ketika ini tinggi.
4.  MOSFET menyediakan proses manufaktur yg mudah.

Kekurangan
1.  MOSFET ialah perangkat yg rumit serta gampang dihancurkan.
2.  Aplikasi yg berlebihan dari gerbang ke sumber tegangan VGS
     dapat menghancurkan lapisan SiO2 yg tipis.

Peningkatan MOSFET lebih cocok dalam Perangkat Daya alasannya ialah Potensi Positif di Gerbang diharapkan untuk memulai konduksi perangkat. Tegangan gerbang yg diterapkan meningkatkan Konduktivitas Perangkat.

[  Knowledge | Pengetahuan  ]

[ Avionics Knowledge ]  -  [ The Computer Networking ]

Metal Semiconductor Fet (Mesfet)

MESFET (Transistor Efek Meserta-Semikonduktor Logam). Mirip dengan JFET dalam konstruksi serta terminologi. Menggunakan Sambungan-PN, Persimpangan Schottky (Semikonduktor-Logam) digunakan untuk Gerbang. 

MESFET dibangun dalam teknologi semikonduktor beragam yg tidak mempunyai passivasi permukaan berkualitas tinggi ibarat GaAs, InP, atau SiC, serta lebih cepat tetapi lebih mahal daripada JFET atau MOSFET berbasis silikon. 

Penggunaan Gaas pada MESFET Silikon
Memberikan dua kegunaan yg lebih signifikan
 1. Mobilitas Elektron pada suhu kamar lebih dari 5 kali lebih besar,
       Kecepatan elektron puncak ialah sekitar dua kali lipat dari silikon.
 2. Memungkinkan untuk membentuk Substrat Semi-Insulasi (SI) Gaas,
       Menghilangkan duduk kasus absorpsi daya gelombang mikro
       di substrat sebab absorpsi pembawa bebas.

MESFET dipakai hingga sekitar 45 GHz, serta dipakai untuk komunikasi Frekuensi Gelombang Mikro serta Radar. MESFET dikembangkan tahun 1966, serta  performa gelombang mikro RF frekuensi sangat tinggi.

MESFET = Metal Semiconductor Field Effect Transistor = Schottky Gate FET.

MESFET Terdiri dari terusan diposisikan antara sumber serta menguras kontak daerah. Pembawa arus dari sumber ke terusan dikendalikan oleh Gerbang Logam Schottky. Kontrol terusan diperoleh dengan memvariasikan lebar lapisan deplesi di bawah kontak metal yg memodulasi ketebalan terusan konduktor serta arus antara Source serta Drain.

Panjang Gerbang ke rasio kedalaman, penting sebab memilih sejumlah parameter performa. Biasanya disimpan sekitar empat sebab ada Trade-Off antara Parasit, Kecepatan, serta Efek Saluran Pendek.

Sumber serta kawasan drainase dibuat oleh Implantasi ION. 

Kontak terusan untuk GaAs MESFET biasanya Paduan Gold-Germanium (AuGe).

Struktur MESFET

Dua Struktur utama

Non-Self-Aligned Source and Drain:

Gerbang ditempatkan pada kepingan saluran. Kontak gerbang tidak meliputi seluruh panjang saluran. Muncul sebab sumber serta terusan pembuangan biasanya terbentuk sebelum gerbang.

Self-Aligned Source and Drain:

Bentuk struktur ini mengurangi panjang terusan serta kontak gerbang meliputi seluruh panjangnya. 

Dilakukan sebab gerbang terbentuk pertama, biar proses Annealing yg diharapkan sesudah pembentukan sumber serta mengalirkan area dengan Implantasi ION, kontak gerbang harus bisa menahan suhu tinggi serta menghasilkan penggunaan sejumlah materi terbatas yg sesuai.

Operasi MESFET

Bentuk lain transistor pengaruh meserta,

GaAs FET atau MESFET mempunyai dua bentuk yg sanggup digunakan:

Depletion Mode MESFET:

Jika wilayah penipisan tidak meluas hingga ke substrat Tipe-P, MESFET Deplesi-Mode - Konduktif atau "ON" ketika tidak ada Gerbang-ke-Sumber tegangan diterapkan serta berubah "OFF" pada penerapan tegangan Gerbang-ke-Sumber Negatif, meningkatkan lebar kawasan penipisan sehingga "Depletion" saluran.

Enhancement Mode MESFET:

Daerah penipisan cukup lebar untuk mencubit terusan tanpa tegangan yg diberikan. secara alami akan "OFF". Ketika tegangan konkret diterapkan antara gerbang serta sumber, kawasan penipisan menyusut, serta terusan menso konduktif. Tegangan Gerbang-ke-Sumber yg konkret menempatkan Dioda Schottky dalam bias ke depan, di mana arus besar sanggup mengalir.

Karakteristik MESFET / GaAsFET

MESFET di aplikasi RF serta microwave dimana karakteristiknya memperlihatkan keunggulan ketimbang teknologi lainnya. Karakteristik utama meliputi:

 ➽  Mobilitas Elektron yg Tinggi

Penggunaan Gallium Arsenide atau material semikonduktor performa tinggi lainnya menyediakan mobilitas elektron tingkat tinggi yg diharapkan untuk aplikasi RF berperforma tinggi. MESFET memungkinkan amplifier sanggup beroperasi hingga 50 GHz serta hingga frekuensi 100 GHz.

 ➽  Tingkat Kapasitansi Rendah

Struktur Gerbang Dioda Schottky menghasilkan tingkat kapasitansi yg sangat rendah yg memungkinkan performa RF serta microwave sangat baik.

 ➽  Impesertasi Input yg Tinggi

Memiliki input yg jauh lebih tinggi kalau ketimbang dengan transistor bipolar sebagai akhir dari Persimpangan Dioda Non-Konduktif.

Memiliki Co-Efisiensi Suhu Negatif yg menghambat beberapa duduk kasus termal yg dialami dengan transistor lain.

 ➽  Kurangnya Perangkap Oksida

Dibanding dengan MOSFET Silikon lebih umum, GaAs FET atau MESFET tidak mempunyai duduk kasus yg terkait dengan Perangkap Oksida.

 ➽  Kontrol Geometri Tingkat Tinggi

Memiliki kontrol panjang terusan makin anggun dari JFET. JFET memerlukan proses difusi untuk menciptakan gerbang serta proses jauh dari yg terdefinisi.

Geometri yg lebih sempurna dari GaAS FET / MESFET menyediakan unit yg jauh makin anggun serta lebih terulang, memungkinkan geometri sangat kecil yg cocok untuk Frekuensi Gelombang Mikro RF.

Karakteristik Hambatan Schottky

Bila Logam digabungkan ke semikonduktor, penghalang potensial elektrostatik (penghalang Schottky) terso pada antarmuka sebagai hasil dari perbedaan fungsi kerja dari dua bahan. 

Sifat Fisik Penghalang memodelkan antarmuka dengan memvisualisasikan situasi di mana metal secara sedikit demi sedikit dibawa ke permukaan semikonduktor hingga pemisahan menso Nol.

Ketika Pemisahan antara permukaan Logam-Semikonduktor berkurang, muatan induksi dalam semikonduktor meningkat, ketika yg sama lapisan muatan ruang melebar. Perbedaan potensial muncul di seluruh lapisan muatan.

Aplikasi MESFET

 ➽  Aplikasi Penguat RF

Teknologi semikonduktor, menyediakan mobilitas elektron yg lebih tinggi, serta dalam Substrat Semi-Isolasi ada kapasitansi liar yg lebih rendah. Kombinasi menciptakan MESFET Ideal sebagai Penguat RF. 

 ➽  Penguat Daya Gelombang Mikro

Frekuensi tinggi penguat RF kebisingan rendah, osilator, serta dalam mixer. Memungkinkan Amplifier beroperasi hingga frequency 50 GHz serta 100 GHz.

Geometri yg lebih sempurna dari GaAS FET / MESFET menyediakan unit yg jauh makin anggun serta lebih terulang, serta memungkinkan geometri sangat kecil yg cocok untuk Frekuensi Gelombang Mikro RF untuk dipenuhi.

Keuntungan

➤  Mobilitas pembawa ebih tinggi di terusan ketimbang dengan MOSFET.

     Karena pembawa yg terletak di lapisan inversi MOSFET mempunyai fungsi

     gelombang, yg meluas ke oksida.

➤  Sebagai mobilitas permukaan - kurang dari setengah mobilitas materi curah. 
     Karena wilayah penipisan memisahkan pengantar dari permukaan,
     mobilitasnya akrab dengan material curah. 
➤  Mobilitas yg lebih tinggi mengarah ke frekuensi arus, transkonduktansi,
     serta transit yg lebih tinggi dari perangkat.
➤  Semakin tinggi frekuensi transit MESFET membuatnya sangat menarik
     untuk sirkuit microwave. 
➤  Menyediakan amplifier atau rangkaian mikrowave superior,
     pembatasan oleh dioda turn-on gampang ditoleransi.

Kerugian
Kehadiran Gerbang Logam Schottky
Membatasi tegangan Bias Maju digerbang ke Tegangan Turn-On Dioda Schottky. 
Tegangan Turn-On biasanya 0,7 V untuk dioda GaAs Schottky.
Tegangan ambang harus lebih rendah dari tegangan putar.
Sulit menciptakan sirkuit yg berisi sejumlah besar MESFET Mode tambahan.

[  Knowledge | Pengetahuan  ]

[ Avionics Knowledge ]  -  [ The Computer Networking ]