[부품] 전자부품정보 : 트랜지스터 - FET

transistor4-1.gif
FET란 전계효과트랜지스터(Field effect transistor)를 가르키는 말인데 FET는 일반적인 접합트랜지스터와 외관은 거의 유사하지만 내부구조와 동작원리는 전혀 다른 것입니다. FET는 각종 고급 전자기계와 측정장비, 자동제어회로 등에 이용되고 있습니다. 

이와같은 FET는 구조에 의해 분류하면 접합FET(J-FET)와 MOS FET의 두 종료가 있으며 이것들은 각각 전류의 통로가 P형 반도체로 된 P체널형과 전류의 통로가 N형 반도체로 된 N체널 형이 있습니다. 

P체널형은 정공이 전류를 운반하는 것으로 PNP형 TR과 비슷하고 N체널형은 전자가 전류를 운반하는 것으로 NPN형의 TR과 비슷합니다.
t14.png
:: P체널형 접합 FET
t15.png
위의 그림은 P체널 접합 FET의 구조입니다. 이것은 P형 반도체의 측면에 N형 반도체를 접합하고 P형 반도체의 양단과 측면에 부착된 N형 반도체로부터 각각 리드를 내놓은 것인데 측면에 나온 리드는 게이트(G: Gate)이고 P형 반도체의 양단에서 나온 두개의 리드중 한쪽은 소스(S: Source)라 하며 다른 한쪽은 드레인(D : Drain)이라고 합니다. 

위의 그림의 우측은 P채널 접합 FET를 나타내는 기호입니다. 게이트에 표시된 화살표는 게이트 접합부의 순방향을 나타낸 것으로 P채널 형임을 알려 주는 것입니다. 

화살표가 TR에서 밖으로 나오는 방향으로 있을때는 P체널 형이고, 밖에서 TR쪽으로 들어가는 방향일때는 N체널 형입니다. 

FET가 동작할 때는 드레인과 소스간에 전류가 흐르는데 위의 그림에서는 전류가 흐르는 통로가 P형 반도체로 되어 있기 때문에 P체널 형이라고 합니다. FET의 명칭 가운데서 2SJ11, 3SJ11등과 같이 J형으로 되어 있는 트랜지스터는 P체녈 형의 FET입니다. 

위의 그림과 달리 게이트가 2개로 되어 있는 경우도 있습니다. 게이트가 2개로 되어 있는 것은 2개의 게이트가 내부에서 연결되어 있지 않고 개별적으로 나와있는 것입니다.
:: N체널형 접합 FET
t16.png
위의 그림은 N형 반도체의 측면에 P형 반도체를 접합하고 N형 반도체의 양단과 측면에 있는 P형 반도체로부터 각각 리드를 내놓은 것인데 이것은 N체널 접합 FET입니다. 

FET의 명칭 가운데서 2SK11, 3SK14등과 같이 K형으로 되어 있는 트랜지스터는 N체녈 형의 FET입니다.
:: MOS FET
t17.png
위의 그림은 MOS(Metal Oxide Semiconductor)형 FET의 구조입니다. P형 반도체의 기판에 N형 반도체를 만들고 N형 반도체의 표면에 알루미늄으로 된 게이트를 부착시킨 것인데 N형 반도체와 게이트사이에는 실리콘 산화물의 엷은 막을 형성시켜서 절연도가 매우 높게 하였습니다. 

위의 그림의 좌측에는 N형 반도체 양단에서 나온 두개의 리드중 한쪽은 드레인이고 다른 한쪽은 소스인데 이와같은 구조로 된 것을 디플레이션(depletion)형 MOS FET이라고 합니다. 

그림 중간의 것은 인핸스먼트(enhancement)형 MOS FET라고 하는 것의 구조도로, 이것은 N체널이 없는 것으로 되어있으나 동작시에는 실리콘산화물의 엷은 막 옆에 N체널이 형성됩니다. 

FET와 접합 트랜지스터를 비교하면 FET의 드레인은 TR의 콜렉터와 같고, 소스는 이미터와 같으며, 게이트는 베이스와 같습니다. 그리고 P체널형은 PNP형과 비슷하고 N체널형은 NPN형 TR과 비슷하기 때문에 PNP형 TR의 콜렉터에 -전압을 공급하는 것과 마찬가지로 P체널 FET의 드레인에는 -의 전압을 공급하고, NPN형 TR의 콜렉터에 +전압을 공급하는 것 처럼 N체널 FET의 드레인에는 +전압을 공급해야 합니다.
:: FET의 동작원리
t18.png
위의 그림과 같이 N체널 접합 FET의 드레인과 소스에 드레인이 +가 되는 방향으로 전압을 공급하면 (이것을 드레인 전압이라고 함) N형 반도체 내에 산재하여 있는 과잉전자가 소스전극에서 드레인전극 측으로 이동하여 드레인 전류 ID가 흐릅니다. 

이 때 아래의 그림과 같이 게이트와 소스간에 역방향 전압을 공급하면(이것을 게이트전압이라고 함) 게이트의 -전압에 의해 N체널 내에 전자가 반발당하여 공핍층이 생깁니다. 이때 생긴 공핍층은 전자가 없는 부분으로 절연영역이므로 전자가 이동할 수 있는 통로(체널)가 좁아져서 드레인전류 ID는 감소합니다. 여기에서 만약 역방향 전압을 더욱 증가시킨다면 통로는 더욱 좁아져서 ID는 더욱 감소하게 됩니다.
t19.png

출처 : No1. 전자부품 쇼핑몰 아이씨뱅큐 (https://www.icbanq.com) 

0
 0
이 글을 페이스북으로 퍼가기 이 글을 트위터로 퍼가기 이 글을 카카오스토리로 퍼가기 이 글을 밴드로 퍼가기
목록 이전글 다음글

전자 부품

번호 제목 글쓴이 날짜 조회수
34 부품 Ultrasonic Ranging Module HC - SR04 icon HellMaker 06-24 10,985
33 부품 LSM6DS33 icon HellMaker 02-13 12,043
32 부품 RT8068A Datasheet icon HellMaker 12-28 10,386
31 부품 MP3422 Datasheet icon HellMaker 12-28 10,234
30 부품 TP5100 icon HellMaker 12-27 13,275
29 부품 MPU6050 Data Sheet icon HellMaker 05-05 11,267
28 센서 모센 센서 HC-SR501 icon HellMaker 09-10 11,691
27 부품 전자부품정보 : 광학반도체 - 기타 광전자 소자 icon HelloMaker 11-01 12,845
26 부품 전자부품정보 : 광학반도체 - Photo Diode icon HelloMaker 11-01 15,641
25 부품 전자부품정보 : 광학반도체 - LED? icon HelloMaker 11-01 12,533
24 부품 전자부품정보 : 사이리스터 - IGBT란 icon HelloMaker 11-01 14,453
23 부품 전자부품정보 : 사이리스터 - SCR의 특성곡선 icon HelloMaker 11-01 12,435
22 부품 전자부품정보 : 사이리스터 - SCR의 동작원리 icon HelloMaker 11-01 20,147
21 부품 전자부품정보 : 사이리스터 - 사이리스터란? icon HelloMaker 11-01 13,416
20 부품 전자부품정보 : 릴레이 icon HelloMaker 11-01 12,927
19 부품 전자부품정보 : 스위치 icon HelloMaker 11-01 10,812
18 부품 전자부품정보 : 발진소자와 필터 icon HelloMaker 11-01 11,351
17 부품 전자부품정보 : 코일과 트랜스 icon HelloMaker 11-01 12,256
16 부품 전자부품정보 : 디지털 IC - 대표적인 로직 IC icon HelloMaker 11-01 10,750
15 부품 전자부품정보 : 디지털 IC - 데이터시트 보는법 icon HelloMaker 11-01 18,507
목록

로그인

최근 게시물

최근 댓글

Tag Clouds