Kas ir lauka efekta tranzistors?

Lauka efekta tranzistors (FET) ir elektronisks komponents, ko parasti izmanto integrālajās shēmās. Tie ir unikāls tranzistoru veids, kas piedāvā mainīgu izejas spriegumu atkarībā no tā, kas tiem tika ievadīts. Tas ir pretstatā bipolārā savienojuma tranzistoriem (BJT), kuriem ir paredzēti ieslēgti un izslēgti stāvokļi atkarībā no strāvas plūsmas. Visizplatītākais izmantotais FET veids, metāla oksīda pusvadītāju lauka efekta tranzistors (MOSFET) bieži tiek iekļauts datora atmiņas dizainā, jo tas piedāvā lielāku ātrumu un mazāku enerģijas patēriņu nekā BJT.

Tranzistoriem ir daudz dažādu īpašību un funkciju shēmām, kurām tie ir paredzēti. Organiskie lauka efekta tranzistori (OFET) ir veidoti uz organiskā slāņa substrāta, kas parasti ir polimēra forma. Šiem tranzistoriem ir elastīgas un bioloģiski noārdāmas īpašības, un tos izmanto tādu lietu kā plastmasas video displeju un saules bateriju loksnes ražošanā. Cits FET variantu veids ir krustojuma lauka efekta tranzistors (JFET), kas ķēdē darbojas kā diode, kas vada strāvu tikai tad, ja spriegums ir apgriezts.

Oglekļa nanocauruļu lauka efekta tranzistori (CNTFET) ir eksperimentāla lauka efekta tranzistoru forma, kas ir veidota uz atsevišķām oglekļa nanocaurulēm, nevis tipisku silīcija substrātu. Tas padara tos apmēram 20 reizes mazākus par mazākajiem tranzistoriem, kurus var ražot ar parasto plānās plēves tehnoloģiju. Viņu solījums ir piedāvāt daudz ātrāku datora apstrādes ātrumu un lielāku atmiņu par zemāku cenu. Tie ir veiksmīgi demonstrēti kopš 1998. gada, taču tādas problēmas kā nanocauruļu degradācija skābekļa klātbūtnē un ilgtermiņa uzticamība temperatūras vai elektriskā lauka spriedzes apstākļos ir saglabājušas tos eksperimentālos.

Citu veidu lauka efekta tranzistori, ko parasti izmanto rūpniecībā, ietver aizbīdņu tranzistorus, piemēram, izolēto vārtu bipolāros tranzistorus (IGBT), kas spēj apstrādāt spriegumu līdz 3,000 voltiem un darbojas kā ātri slēdži. Tiem ir daudzveidīgs pielietojums daudzās modernās ierīcēs, elektrisko automašīnu un vilcienu sistēmās, kā arī tos parasti izmanto audio pastiprinātājos. Noplicinātā režīma FET ir vēl viens FET dizaina varianta piemērs, un tos bieži izmanto kā fotonu sensorus un ķēdes pastiprinātājus.

Daudzās sarežģītās datoru un elektronikas iekārtu vajadzības turpina veicināt gan tranzistoru darbības, gan materiālu, no kuriem tie ir izgatavoti, dizaina dažādošanu. Lauka efekta tranzistors ir praktiski visu shēmu pamata sastāvdaļa. Lauka efekta tranzistora princips pirmo reizi tika patentēts 1925. gadā, taču nepārtraukti tiek radītas jaunas koncepcijas, kā šo ideju izmantot.