Какие такие феты

Опубликовано 27.08.2011 Ведущий Филипп Болгов

Полупроводниковый прибор, в котором ток изменяется в результате действия, перпендикулярного направлению электрического поля, создаваемого входным сигналом, называется полевым транзистором. На английском языке термин «полевой транзистор» звучит как «field-effect transistor», отсюда и получилась аббревиатура FET, которая довольно прочно укрепилась в разговорной речи среди людей так или иначе связанных с электроникой. Довольно часто можно встретить фразу наподобие «да возьми пару фетов и собери на них», однако последовать этому совету не всегда представляется возможным. Аббревиатура FET является собирательной для многих типов полевых транзисторов, латинские аббревиатуры которых будут звучать как JFET, MESFET, MOSFET, HEMT, HFET, FREDFET, ISFET, DNAFET, ChemFET, HEXFET и др.
И встречный вопрос «какие феты?» - уже не кажется таким дилетантским.

Эти загадочные обозначения указывают на технологию изготовления полевого транзистора.

Самыми распространёнными являются MOSFET-транзисторы. По-русски это означает «полевой транзистор структуры металл-оксид-полупроводник». Классический вариант полевого транзистора с изолированным затвором.

MESFET- означает структуру транзистора «металл полупроводник». Т.е затвор не является изолированным, однако это позволяет миниатюризировать структуру и сделать возможным применение полевых транзисторов на частотах в несколько ГГц.

JFET отличается от MOSFET - формированием затворной области. Если у MOSFET между каналом и затвором – изолятор (обычно диоксид кремния) у JFET обратносмещенный p-n переход.

HEMT или HFET – это так называемые транзисторы с высокой подвижностью электронов, в которых используются свойства двумерного электронного газа, образующегося в некоторых гетероструктурах на границе узкозонного и широкозонного слоев гетеропары.
FREDFET - MOSFET транзистор со встроенным быстродействующим антипараллельным диодом, что позволяет добиться более высокой скорости переключения.
ISFET- ион-селективные, или, более общее определение, ион-чувствительные полевые транзисторы. Были разработаны в 70-х годах, как альтернатива стеклянным электродам для измерения pH. При использовании IsFET, среда непосредственно контактирует с диэлектрической поверхностью затвора. Поэтому, H+ ионы, имеющиеся в среде, которые расположены в граничном слое среда / затвор, создают электрическое поле затвора.

ChemFET или химический полевой транзистор, является одним из видов полевых транзисторов и выступает в качестве химического сенсора. Он является структурным аналогом MOSFET транзистора, где заряд на управляющем электроде создаётся химическим процессом.

DNAFET - ДНК полевой транзистор, использует полярные молекулы ДНК и может функционировать в качестве биосенсора. Структура DNAFET та же, что и MOSFET-транзисторов, за исключением затвора, который в DNAFET заменяется слоем иммобилизованных одноцепочечных ДНК молекул, которые действуют как поверхностные рецепторы. Когда комплементарных ДНК гибридизации с рецепторами, распределение заряда вблизи поверхности изменяется, которые в свою очередь, модулирует ток через транзистор.

Структура HEXFET подразумевает организацию в одном кристалле тысяч параллельно-включенных МОП-транзисторных ячеек, образующих шестиугольник. Такое решение позволило существенно снизить сопротивление открытого канала RDS(on) и сделало возможным коммутацию больших токов. С точки зрения классификации полевых транзисторов HEXFET относятся к полевым транзисторам с индуцированным каналом, т.е. работают в режиме обогащения канала неосновными носителями, что приводит к инверсии его проводимости.

Каждый из видов полевых транзисторов разработан для применения в определённой области и в каждой группе присутствуют транзисторы с различными характеристиками, что позволяет не только максимально точно подобрать полевой транзистор для вашего устройства, но и при этом упростить схемотехнику, улучшить характеристики и максимально удешевить конструкцию благодаря применению инновационных решений.