Feldeffekttransistor

Der Feldeffekttransistor, abgekürzt FET, ist ein transistor, dessen Stromfluss zwischen Source und Drain primär durch das elektrische Feld beeinflusst wird, das am Gate angelegt wird. Die Leitfähigkeit eines dünnen Halbleiterkanals wird dabei durch eine Gate-Spannung gesteuert, wodurch der FET eine sehr hohe Eingangsimpedanz besitzt. Typische Bauformen sind dreianschltige Bauelemente mit Gate, Source und Drain.

Zu den Haupttypen gehören der Junction-Feldeffekttransistor (JFET) und der Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET). Beim JFET erfolgt die Gate-Kontrolle über eine p-n-Übergangsgate, die in der Regel rückwärts betrieben wird. Beim MOSFET liegt das Gate durch eine isolierende Oxidschicht vom Kanal getrennt, wodurch noch geringere Gate-Leckströme auftreten. MOSFETs gibt es in Verstärkungsmodus (enhancement) und Depletion-Modus, sowie als n-Kanal- oder p-Kanal-Ausführung.

Betriebsarten und Kennwerte: Beim n-Kanal-FET wird der Kanal durch positive Vgs leitfähig, beim p-Kanal durch negative Vgs. Beim JFET erfolgt der Stromfluss Id in Abhängigkeit von der Gate-Source-Spannung, wobei eine Abschaltung durch Pinch-off möglich ist. MOSFETs zeichnen sich durch niedrigen Rds(on) im eingeschalteten Zustand und eine genaue Schaltfunktion aus, wobei Spannungs- und Ladungsgrenzen beachtet werden müssen.

Anwendungen umfassen Signalamplifier, Spannungsverstärker, digitale Schalter und Leistungstransistoren in der Leistungselektronik. Typische Vorteile sind hohe Eingangsimpedanz, geringe Gate-Leckströme und gute Linearität; Nachteile können Empfindlichkeit gegenüber elektrostatischer Entladung und thermischer Instabilität sein.

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