Feldeffekttransistoren

Im Gegensatz zu Bipolartransistoren werden Feldeffekttransistoren (FET) nicht durch einen Basisstrom sondern durch ein elektrisches Feld gesteuert. Das bedingt eine praktisch leistungslose Steuerung, die Eingangsströme liegen im Bereich von pA. Der FET besitzt ebenso wie der Bipolartransistor drei Anschlüsse: Source (S), Drain (D) und Gate (G). Sie entsprechen den Anschlüssen Emitter, Kollektor und Basis.

Man kann zwischen zwei Grundtypen von FETs unterscheiden: den Sperrschicht-FETs (Junction FET oder JFET), bei denen zwischen Gate und dem Source-Drain-Kanal ein sperrender pn-Übergang existiert, und den IGFETs (Isolated Gate FET), bei denen die Gate-Elektrode durch eine isolierende Schicht vom Source-Drain-Kanal getrennt ist. Wenn die isolierende Schicht eines IGFETs aus SiO₂ besteht, nennt man diesen IGFET auch MOSFET (Metal On Semiconductor FET). Sperrschicht-FETs werden vor allem in analogen integrierten Schaltungen eingesetzt, MOSFETs in digitalen integrierten Schaltungen.

Das Arbeitsprinzip eines FETs ist in folgender Abbildung anhand eines n-Kanal-Sperrschicht-FETs gezeigt (vergleiche auch MOSFETs). Ist die Gate-Spannung gleich null, so leitet der Transistor. Bei abnehmender Gate-Spannung wird der Kanal zwischen Source und Drain immer enger, der Widerstand nimmt zu, bis bei einer bestimmten Spannung der Kanal zur Gänze eingeschnürt ist und der Transistor sperrt.

Interner Aufbau eines Feldeffekttransistors

Die verschiedenen FET-Typen kann man nach ihrem internen Aufbau in sechs Klassen einteilen: jeweils n-Kanal und p-Kanal-Versionen von Sperrschicht-FETs, Verarmungs-MOSFETs und Anreicherungs-MOSFETs. Folgende Tabelle gibt einen Überblick über die verwendeten Schaltsymbole und den wichtigsten Eigenschaften der FET-Typen:

MOSFET				JFET
Enhancement		Depletion
n-Kanal	p-Kanal	n-Kanal	p-Kanal	n-Kanal	p-Kanal
diskrete Leistungsverstärker Digitale ICs selbstsperrend		Diskrete Hochfrequenzverstärkter digitale ICs selbstleitend		diskrete Verstärker analoge ICs