Pada tulisan kali ini kita akan belajar secara singkat tentang transistor efek medan (Field Effect) FET yang merupakan perangkat tiga terminal dimana menggunakan medan listrik untuk mengontrol aliran arus melalui perangkat dan sangat berguna dalam banyak aplikasi.
Bahkan saat ini sebagian besar sirkuit terpadu (IC), termasuk komputer, dirancang menggunakan FET ini. Ketiga terminal FET dikenal sebagai gerbang drain dan source dengan analogi aliran arus yg diumpamakan sebagai aliran antara saluran pembuangan dan terminal sumber, dan arus ini dapat dikontrol dengan menerapkan tegangan antara gerbang (gate) dan terminal sumber (Source). Sehingga tegangan yang diberikan ini menghasilkan medan listrik di dalam perangkat dan dengan mengendalikan medan listrik ini atau dengan cara mengontrol tegangan ini kita dapat mengontrol aliran arus melalui perangkat.
Pada dasarnya didalam transistor FET, dengan mengontrol medan listrik di dalamnya maka kita dapat mengontrol aliran arus dan itulah sebabnya ia dikenal sebagai transistor efek medan. Jadi transistor efek medan ini adalah perangkat kontrol tegangan yang berarti tegangan input antara gerbang dan terminal sumber mengontrol arus keluaran di ujung yang lain.
Jika anda melihat pada BJT atau transistor junction bipolar, itu adalah perangkat yang dikendalikan saat di mana arus basis input mengontrol arus kolektor ke output. Jadi ini adalah salah satu perbedaan mendasar antara transistor efek medan dan transistor bipolar. Perbedaan kedua adalah FET itu Unipolar sedangkan perangkat BJT sesuai namanya bipolar yang berarti bahwa BJT bergantung pada dua jenis muatan elektron bebas dan lubang / hole. Disisi lain pengoperasian FET bergantung pada lubang atau elektron.
Sekarang dalam hal aplikasinya, FET dapat digunakan hampir semua aplikasi di mana transistor BJT digunakan, misalnya digunakan sebagai penguat atau osilator dan di banyak aplikasi. Selain itu juga digunakan sebagai analog switch dalam banyak aplikasi. Tetapi perbedaan terbesar antara transistor efek medan dan BJT adalah bahwa impedansi input dari transistorFET sangat tinggi dan karena itu mereka digunakan sebagai penguat penyangga /buffer di banyak aplikasi.
Selain itu FET secara umum berukuran lebih kecil dibandingkan dengan BJT (dalam hal penggunaan silikon bukan secara fisik / package seperti pada gambar diatas ) dan itulah mengapa mereka umum digunakan dalam sirkuit terpadu selain itu sekarang jika kita berbicara dalam hal konsumsi daya konsumsi daya FET kurang dari BJT dan itulah mengapa mereka lebih disukai di banyak aplikasi daya tinggi serta dalam aplikasi komputasi terutama di mana konsumsi daya yang dibutuhkan harus minimum.
Jadi ini adalah beberapa perbedaan mendasar antara FET dan BJT sekarang mari kita lihat berbagai jenis FET. Pada dasarnya ada dua jenis treansistor FET, yang pertama adalah transistor efek medan junction atau JFET dan jenis kedua adalah IGFET atau dikenal sebagai transistor efek medan terinsulasi pada gerbang. MOSFET adalah jenis IGFET yang paling umum dan mari kita bahas secara singkat tentang kedua jenis FET ini.
Seperti yang saya bahas sebelumnya FET memiliki tiga terminal, Gate Drain Source dan arus mengalir antara terminal Drain dan terminal Source. Pada transistor efek medan ini jalur yang dilalui aliran pembawa muatan ini dikenal sebagai saluran /channel dan jika saluran ini terdiri dari semikonduktor tipe-n maka transistor efek medan dikenal sebagai N Channel FET. Demikian juga jika saluran terbuat dari bahan tipe-p maka dikenal sebagai P Channel FET. Sedangkan terminal gerbang / Gate ditempatkan sangat dekat dengan saluran ini sehingga dapat mengontrol aliran arus yang melalui saluran ini.
Sekarang kita bahas JFET dimana pada Terminal Gate menggunakan PN Junction ini, jadi jika Anda melihat n-type JFET terdapat 2 area dengan tipe p (kecil) dibuat di dekat saluran ini dan karena itu PN nunction terbentuk di dekat saluran ini dan setiap kali PN Junction ini bias terbalik maka daerah penipisan PN Junction ini mengisolasi terminal gerbang dari saluran. Ini mengakibatkan hanya sejumlah kecil arus saturasi balik yang digunakan untuk mengalir di antara kedua daerah ini.
Sehingga dengan cara bias balik ini PN Junction mengisolasi gerbang terminal dari saluran dan itulah sebabnya transistor efek medan jenis ini dikenal sebagai FET atau transistor efek medan persimpangan. sekarang seperti yang saya katakan sebelumnya jika saluran ini terdiri dari semikonduktor tipe-n maka dikenal sebagai N channel JFET dan juga jika terbuat dari semikonduktor tipe-p maka JAF dikenal sebagai P Channel JFET. Jadi dengan cara ini ada dua jenis JFET saluran-n dan saluran-p JFET.
Sekarang mari kita bicara tentang jenis kedua IG-FET yang menggunakan lapisan terisolasi antara terminal gerbang dan channel dan biasanya lapisan terisolasi ini terbentuk dari lapisan oksida semikonduktor. IG-FET mengacu pada semua jenis FET yang memiliki gerbang terisolasi. Dalam bentuk paling umum dari IG-FET adalah MOSFET sehingga dalam MOSFET ini gerbang terdiri dari lapisan logam dan lapisan isolasi terbuat dari silikon dioksida.
Sekarang ini MOSFET dapat diklasifikasikan lebih lanjut menjadi dua jenis jenis penipisan / depletion dan jenis peningkatan/ enhancement jadi mari kita pahami secara singkat tentang kedua jenis ini. Sekarang ketika kita menerapkan tegangan di terminal gerbang maka karena medan listrik dapat menguras atau meningkatkan sejumlah muatan pembawa di saluran yang diberikan ini. Sehingga dengan penerapan tegangan jika jumlah pembawa muatan habis di saluran ini maka itu dikenal sebagai jenis Depletetion type FET dan jika jumlah pembawa muatan meningkat maka itu dikenal sebagai jenis Enhancement type FET. Jadi struktur ini yang ditunjukkan dalam diagram diatas ini adalah tipe penipisan MOSFET di mana tegangan yang diberikan pada terminal gerbang mengulangi pembawa muatan di saluran N ini.
Sementara struktur ini yang ditunjukkan pada diagram adalah jenis enhancement MOSFET sehingga pada jenis MOSFET ini saluran terbentuk antara dua daerah n ini setiap kali kita menerapkan tegangan di terminal gerbang. Jadi ini adalah dua jenis MOSFET dan kedua jenis ini MOSFET dapat diklasifikasikan lebih lanjut baik sebagai MOSFET n-channel atau p-channel.
Ini adalah tipe dasar dari beberapa FET dan tentu saja ada tipe FET lain seperti Fin FET dan CMOS dan akan kita bahas terpisah. Semoga Anda mengerti apa itu FET dan apa saja jenis Transistor FET. Jika Anda memiliki pertanyaan atau saran, beri tahu saya di bagian komentar di bawah dan bagikan ke teman-teman yg membutuhkan.
