क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर

एक फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (FET) एक तीन-टर्मिनल अर्धचालक उपकरण है। इसका संचालन एक नियंत्रित इनपुट वोल्टेज पर आधारित है। उपस्थिति से JFET और द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर बहुत समान हैं। हालांकि, BJT एक वर्तमान नियंत्रित उपकरण है और JFET इनपुट वोल्टेज द्वारा नियंत्रित होता है। अधिकांश सामान्यतः दो प्रकार के एफईटी उपलब्ध हैं।

• जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET)
• धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर FET (IGFET)

जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर

जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर का कामकाज बहुमत वाहक (इलेक्ट्रॉनों या छेद) के प्रवाह पर ही निर्भर करता है। असल में, JFETs एक से मिलकर बनता हैN प्रकार या Pटाइप करें सिलिकॉन बार जिसमें पीएन जंक्शन होते हैं। FET के बारे में याद रखने के लिए कुछ महत्वपूर्ण बिंदु निम्नलिखित हैं -

• Gate- प्रसार या मिश्र धातु तकनीक का उपयोग करके, पी प्रकार को बनाने के लिए एन प्रकार पट्टी के दोनों किनारों को भारी रूप से डोप किया जाता है। इन डोप किए गए क्षेत्रों को गेट (G) कहा जाता है।

• Source - यह बहुमत वाहक के लिए प्रवेश बिंदु है जिसके माध्यम से वे सेमीकंडक्टर बार में प्रवेश करते हैं।

• Drain - यह बहुमत वाहक के लिए निकास बिंदु है जिसके माध्यम से वे अर्धचालक बार छोड़ते हैं।

• Channel - यह एन प्रकार की सामग्री का क्षेत्र है जिसके माध्यम से अधिकांश वाहक स्रोत से नाली तक गुजरते हैं।

आमतौर पर क्षेत्र अर्धचालक उपकरणों में दो प्रकार के JFET का उपयोग किया जाता है: N-Channel JFET तथा P-Channel JFET।

एन-चैनल जेएफईटी

यह पी प्रकार सब्सट्रेट पर गठित एन प्रकार की सामग्री की एक पतली परत है। निम्नलिखित आंकड़ा एक एन-चैनल JFET के क्रिस्टल संरचना और योजनाबद्ध प्रतीक को दर्शाता है। तब पी प्रकार की सामग्री के साथ एन चैनल के शीर्ष पर गेट का गठन किया जाता है। चैनल और गेट के अंत में, लीड तार जुड़े हुए हैं और सब्सट्रेट का कोई संबंध नहीं है।

जब एक डीसी वोल्टेज स्रोत से जुड़ा होता है और नाली JFET की ओर जाता है, तो अधिकतम प्रवाह चैनल के माध्यम से प्रवाह होगा। वर्तमान की समान मात्रा स्रोत और नाली टर्मिनलों से बहेगी। चैनल वर्तमान प्रवाह की मात्रा वी _डीडी के मूल्य और चैनल के आंतरिक प्रतिरोध से निर्धारित की जाएगी ।

जेएफईटी के स्रोत-नाली प्रतिरोध का एक विशिष्ट मूल्य कुछ सौ ओम है। यह स्पष्ट है कि जब फाटक खुला रहेगा तब भी वर्तमान चालन चैनल में होगा। अनिवार्य रूप से, आईडी पर लागू पूर्वाग्रह वोल्टेज की मात्रा, एक जेएफईटी के चैनल से गुजरने वाले वर्तमान वाहक के प्रवाह को नियंत्रित करती है। गेट वोल्टेज में एक छोटे से बदलाव के साथ, JFET को पूर्ण चालन और कटऑफ राज्य के बीच कहीं भी नियंत्रित किया जा सकता है।

पी चैनल JFETs

यह N प्रकार सब्सट्रेट पर गठित P प्रकार की सामग्री की एक पतली परत है। निम्नलिखित आंकड़ा एक एन-चैनल JFET के क्रिस्टल संरचना और योजनाबद्ध प्रतीक को दर्शाता है। गेट N प्रकार की सामग्री के साथ P चैनल के शीर्ष पर बना है। चैनल और गेट के अंत में, लीड तार लगे हुए हैं। बाकी निर्माण विवरण N- चैनल JFET के समान हैं।

आम तौर पर सामान्य ऑपरेशन के लिए, स्रोत टर्मिनल के संबंध में गेट टर्मिनल को सकारात्मक बनाया जाता है। पीएन जंक्शन घटाव परत का आकार रिवर्स बायस्ड गेट वोल्टेज के मूल्यों में उतार-चढ़ाव पर निर्भर करता है। गेट वोल्टेज में एक छोटे से बदलाव के साथ, JFET को पूर्ण चालन और कटऑफ राज्य के बीच कहीं भी नियंत्रित किया जा सकता है।

जेएफईटी के आउटपुट लक्षण

जेएफईटी की आउटपुट विशेषताओं को ड्रेन करंट (I _D ) और ड्रेन सोर्स वोल्टेज (V _DS ) के बीच निरंतर गेट सोर्स वोल्टेज (V _GS ) के बीच खींचा जाता है जैसा कि निम्नलिखित आकृति में दिखाया गया है।

प्रारंभ में, ड्रेन करंट (I _D ) ड्रेन सोर्स वोल्टेज (V _DS ) के साथ तेजी से बढ़ता है, हालांकि अचानक एक वोल्टेज पर स्थिर हो जाता है जिसे पिंच-ऑफ वोल्टेज (V _P ) के रूप में जाना जाता है । चुटकी-बंद वोल्टेज के ऊपर, चैनल की चौड़ाई इतनी संकीर्ण हो जाती है कि यह बहुत छोटी नाली वर्तमान से गुजरने की अनुमति देता है। इसलिए, ड्रेन करंट (I _D ) पिंच-ऑफ वोल्टेज के ऊपर स्थिर रहता है।

जेएफईटी के पैरामीटर

JFET के मुख्य पैरामीटर हैं -

• एसी नाली प्रतिरोध (Rd)
• Transconductance
• प्रवर्धन कारक

AC drain resistance (R_d)- यह ड्रेन सोर्स वोल्टेज ( ) V _DS ) में निरंतर गेट-सोर्स वोल्टेज पर ड्रेन करंट (ΔI _D ) में परिवर्तन का अनुपात है । इसे इस रूप में व्यक्त किया जा सकता है,

R _d = (dV _DS ) / (DI _D ) लगातार V _{GS पर}

Transconductance (g_fs)- यह ड्रेन करंट (toI _D ) में परिवर्तन का अनुपात है , निरंतर ड्रेन-सोर्स वोल्टेज पर गेट सोर्स वोल्टेज (GSV _GS ) में परिवर्तन । इसे इस रूप में व्यक्त किया जा सकता है,

g _fs = (ΔI _D ) / ( )V _GS ) निरंतर V _{DS पर}

Amplification Factor (u)- यह गेट सोर्स वोल्टेज ( constantV _GS ) निरंतर ड्रेन करंट (ΔI _D ) में परिवर्तन के लिए ड्रेन-सोर्स वोल्टेज ( ) V _DS ) में परिवर्तन का अनुपात है । इसे इस रूप में व्यक्त किया जा सकता है,

u = (GSV _DS ) / ((V _GS ) निरंतर I _{D पर}