Ver também transistor bipolar e transistor.
Um transistor de efeito de campo (FET) é um tipo de transistor comumente usado para amplificação de sinais fracos (por exemplo, para amplificação de sinais sem fio). O dispositivo pode amplificar sinais analógicos ou digitais. Ele também pode comutar CC ou funcionar como um oscilador.
Como um transistor de efeito de campo (FET) funciona
No FET, a corrente flui ao longo de um caminho semicondutor chamado canal. Em uma extremidade do canal, há um eletrodo chamado a fonte. Na outra extremidade do canal, há um eléctrodo chamado dreno. O diâmetro físico do canal é fixo, mas seu diâmetro elétrico efetivo pode ser variado pela aplicação de uma tensão a um eletrodo de controle chamado portão. A condutividade do FET depende, em qualquer instante, do diâmetro elétrico do canal. Uma pequena alteração na tensão da porta pode causar uma grande variação na corrente desde a fonte até o dreno. É assim que o FET amplifica os sinais.
Os transistores de efeito de campo existem em duas classificações principais. Estes são conhecidos como a junção FET (JFET) e o semicondutor metal-oxidante FET (MOSFET).
A junção FET tem um canal composto por material semicondutor do tipo N (canal N) ou do tipo P (canal P); o portão é feito do tipo oposto de semicondutor. No material do tipo P, as cargas elétricas são transportadas principalmente na forma de deficiências de elétrons chamadas furos. No material do tipo N, os portadores de carga são principalmente elétrons. Em um JFET, a junção é a fronteira entre o canal e o portão. Normalmente, esta junção P-N é inversa (é-lhe aplicada uma tensão DC) para que nenhuma corrente flua entre o canal e o portão. No entanto, sob algumas condições há uma pequena corrente através do cruzamento durante parte do ciclo do sinal de entrada.
No MOSFET, o canal pode ser do tipo N ou do tipo P. O eletrodo de porta é um pedaço de metal cuja superfície é oxidada. A camada de óxido isola eletricamente a porta do canal. Por esta razão, o MOSFET foi originalmente chamado de porta isolada FET (IGFET), mas este termo é agora raramente usado. Como a camada de óxido age como um dielétrico, essencialmente nunca há qualquer corrente entre a porta e o canal durante qualquer parte do ciclo do sinal. Isto dá ao MOSFET uma impedância de entrada extremamente grande. Como a camada de óxido é extremamente fina, o MOSFET é susceptível à destruição por cargas electrostáticas. São necessárias precauções especiais ao manusear ou transportar dispositivos MOS.
Vantagens e desvantagens
O FET tem algumas vantagens e algumas desvantagens em relação ao transistor bipolar. Os transístores de efeito de campo são preferidos para trabalhos com sinais fracos, por exemplo, em comunicações sem fio e receptores de radiodifusão. Eles também são preferidos em circuitos e sistemas que requerem alta impedância. O FET não é, em geral, usado para amplificação de alta potência, como é exigido em grandes transmissores de comunicações sem fio e transmissores de radiodifusão.
Os transistores de efeito de campo são fabricados em chips de circuito integrado (IC) de silício. Um único CI pode conter muitos milhares de FETs, juntamente com outros componentes, tais como resistências, capacitores e diodos.