Pengertian transistor FET(field effect transistor)

 transistor FET atau field effect transistor atau sering juga disebut dengan transistor efek medan memiliki fungsi yang sebenarnya hampir sama dengan transistor bipolar pada umumnya.

akan tetapi sebenarnya ada beberapa perbedaan yang mendasar antara transistor FET dengan transistor bipolar pada umumnya, salah satunya ialah pada transistor bipolar Arus output (Ic) dikendalikan oleh arus input (Ib). sedangkan pada transistor FET Arus output (Id) dikendalikan oleh tegangan input (VGS). karena arus input adalah 0volt sehingga menjadikan resistansi input FET sangat besar hingga puluhan mega ohm.

selain hal itu, transistor FET lebih stabil terhadap temperatur dan konstruksi fisiknya yang lebih kecil dibandingan dengan transistor bipolar pada umumnya.

dalam jenis fet yang paling banyak digunakan adalah J-FET (junction field effect transistor) dan MOSFET (metaloxide semiconductor  field effect transistor)

J-FET terdiri atas kanal P dan kanal N, sedangkan MOSFET terdiri atas MOSFET type pengosongan (D-MOSFET / depletion mode metal oxide semiconductor FET) dan MOSFET type peningkatan (E-MOSFET / enchancement mode metaloxide semiconductor FET). dimana masing masing dari tipe MOSFET ini masih terbagi lagi dalam type P dan type N.

KELEBIHAN FET

FeT memiliki beberapa kelebihan diantaranya:

1. memiliki noise yang sangat kecil, karena pembawa muatan pada FET tidak melewati hubungan dengan P-N sama sekali
2. lebih stabil terhadap suhu
3. hambatan dalam input yang sangat besar 
4. densitas FET yang sangat tinggi sehingga dapat dibentuk rangkaian terintegrasi yang lebih padat

KEKURANGAN FET

Selain memiliki kelebihan, tentu saja FET juga memiliki kekurangan diantaranya:Pemf

1. kecepatan switching yang lebih lambat
2. tidak mampu menangani daya yang besar ( meskipun seiring perkembangan teknologi saat ini sudah mulai banyak diproduksi FET berdaya besar)

KONSTRUKSI FET

konstruksi J-FET dapat kita pelajari melalui gambar dibawah ini

Konstruksi fisik JFET dan simbol JFET

FET memiliki 3 terminal yaitu a8ntara lain source(S), drain(D), dan Gate(G). 

1. Source (S) adalah terminal tempat pembawa muatan masuk ke kanal untuk menyediakan arus melalui kanal. 
2. Drain (D) adalah pin arus meninggalkan kanal. 
3. Gate (G) adalah elektroda yang mengontrol konduktansi antara Source dan Drain. 

Sinyal input diberikan pada terminal Drain, 
Sedangkan Substrate atau bulk umumnya dihubungkan dengan Source. Material pada substrate biasanya netral atau sedikit didope.

Pada umumnya sinyal input diberikan pada terminal Gate. Dalam rangkaian input, terminal Gate dan kanal bertindak seolah-olah bagai kapasitor plat sejajar, dan konduktivitas kanal dapat diubah oleh tegangan Gate terhadap Source. Untuk kanal-n, tegangan positif pada Gate menginduksi muatan negatif pada kanal sehingga ada aliran elektron dari Source ke Drain.

PEMBIASAN PADA J-FET

JFET tidak bekerja berdasarkan arus listrik akan tetapi akibat medan listrik yang terjadi antara tegangan input ke terminal (Gate). Medan listrik dipakai untuk mengontrol lebar saluran tempat terjadinya konduksi antara terminal pembuangan (Drain) dan sumber (Source). Sehingga FET akan sangat efektif jika mendapat tegangan disamping memiliki impedansi input yang sangat besar dalam satuan ~ MΩ.

Arus Drain melalui satu jenis bahan semikonduktor, yaitu tipe-N untuk kanal-N dan tipe-P untuk kanal-P. Pada JFET kanal-N pembawa muatannya adalah elektron bebas, sehingga terminal D harus diberi potensial positif. Selanjutnya JFET kanal-N dibias dengan cara seperti ditunjukkan pada gambar berikut.

Pembiasan pada JFET kanal-n

Sebagai pendekatan tidak ada arus yang mengalir pada Gate IG = 0, hal ini karena hambatan dalam input JFET = ∞.

Perhatikan lapisan deplesi yang terbentuk akibat pembiasan, lebar lapisan deplesi ini bervariasi terhadap VDS. Kanal -N tsb akan tertutup yaitu lebar kanal = 0 terjadi pada saat VDS = Vp (dengan Vp adalah tegangan pinch-off/penjepit) dan untuk VDS > Vp praktis hambatan Drain tidak akan berubah.

Pada JFET (junction field effect transistor) Gate dan kanal membentuk hubungan P-N konvensional, namun memiliki hambatan dalam yang besar akibat bias mundur. Sedangkan pada IGFET (Insulated Gate Field Effect Transistor) atau MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) memiliki elektroda yang terpisah dari kanal oleh lapisan tipis yang dibentuk dari SiO2. Tegangan yang diberikan pada Gate dapat menginduksikan muatan di kanal untuk mengontrol arus Drain. Hambatan dalam inputnya sangat besar dan tidak bergantung pada polaritas tegangan Gate, disamping itu juga relatif tidak mudah terpengaruh oleh suhu.

Ada dua jenis tipe MOSFET, yaitu tipe enhancement dan tipe depletion. Pada tipe enhancement arus pada kanal hanya akan terjadi jika diberi tegangan pada kanal Gate. Sedangkan pada tipe depletion arus pada kanal dapat terjadi pada saat tegangan Gate = 0. Dalam simbol skematik, tipe enhancement dilambangakan dengan garis putus-putus pada kanal, sedangkan tipe depletion dilambangkan dengan garis utuh untuk kanal.

Secara skematik pengelompokkan FET dan skema tegangan output (dengan Source di-ground-kan) ditunjukkan pada contoh gambar  dibawah ini.

Penggolongan FET dan peta tegangan input/output

sedangakn diagram berbagai skema jenis FET dapat ditunjukkan oleh gambar skema dibawah.

Simbol FET (Field Effect Transistor)