FIELD EFECK TRANSISTOR (FET)

                                          FIELD EFECK TRANSISTOR (FET)

          Field Effect Transistor atau transistor efek medan atau yang lebih dikenal dengan FET, adalah suatu komponen semi konduktor yang bekerja berdasarkan pengaturan arus dengan medan listrik. FET termasuk jenis komponen aktif. FET disebut unifolar junction transistor atau UJT, karena cara kerjanya hanya berdasarkan aliran pembawa muatan mayoritas, sedangkan transistor yang telah dibahas merupakan bipolar junction transistor atau BJT karena bekerja berdasarkan aliran pembawa muatan mayoritas dan minoritas.Terdapat FET-FET untuk aplikasi daya rendah, daya menengah, dan daya tinggi yang semuanya memiliki kemasan yang menyerupai BJT.

 FET memiliki tiga buah terminal, yaitu Source (sumber), Drain (buangan), dan Gate (gerbang). Ketiga terminal ini dapat disetarakan dengan terminal emitor, kolektor, dan basis pada sebuah BJT, namun terdapat beberapa perbedaan yang cukup penting. Perbedaan terpenting dari sudut pandang praktis, antara kedua kelompok ini adalah bahwa hampir tidak ada arus yang mengalir menuju terminal gate sebuah FET.

Pada penggunaan normal, FET disambungkan di dalam rangkaian dengan cara yang sama sebagaimana halnya sebuah BJT. Terminal source adalah terminal yang paling negatif dan terminal drain adalah yang paling positif. Ketika tegangan diberikan ke terminal gate, arus yang disebut arus drain akan mengalir masuk melewati terminal drain dan keluar melalui terminal source.

·         Sejarah fet

Transistor efek–medan diciptakan oleh Julius Edgar Lilienfeld pada tahun 1925 dan oleh Oskar Heil pada tahun 1934, tetapi peranti praktis tidak dibuat secara masal hingga tahun 1990-an

Ø  SIMBOL FET

Dibawah ini simbol FET, saluran N (N - channel) dan saluran P (P - channel)

FET bentuk fisiknya seperti transistor. Fungsinya adalah untuk menaikkan tegangan atau menurunkan tegangan.
FET memiliki tiga kaki juga yaitu :

• Gate (G) adalah kaki input
• Drain (D) adalah kaki output
• Source (S) adalah kaki  sumberFungsinya

 biasanya digunakan pada rangkaian power supply jenis switching untuk menghasilkan tegangan tinggi untuk menggerakkan trafo. Kakinya biasanya sudah pasti yaitu bila kita hadapkan FET ke arah kita maka urutan kakinya dari kiri ke kanan adalah GATE, DRAIN, R CEAda dua jenis FET yang sering digunakan yaitu JFET (JUNCTION-FET) dan MOSFET (METAL OXIDE SEMICONDUCTOR-FET).

Simbol JFET :

Simbol J-FET

Bentuk Fisik JFET :

Simbol MOSFET

Ø  KARAKTERISTIK FET

      Transistor efek medan (field-effect transistor = FET) mempunyai fungsi yang hampir sama dengan transistor bipolar. Meskipun demikian antara FET dan transistor bipolar terdapat beberapa perbedaan yang mendasar. Perbedaan utama antara kedua jenis transistor tersebut adalah bahwa dalam transistor bipolar arus output (IC) dikendalikan oleh arus input (IB). Sedangkan dalam FET arus output (ID) dikendalikan oleh tegangan input (VGS), karena arus input adalah nol. Sehingga resistansi input FET sangat besar, dalam orde puluhan megaohm.

Transistor efek medan,FET,field effect transistor,transistor FET,teori FET,teori transistor efek medan,definisi FET,definisi field effect transistor,pengertian transistor FET,karakteristik FET,jenis FET,keluarga FET,keunggulan FET Disamping itu, FET lebih stabil terhadap temperatur dan konstruksinya lebih kecil serta pembuatannya lebih mudah dari transistor bipolar, sehingga amat bermanfaat untuk pembuatan keping rangkaian terpadu. FET bekerja atas aliran pembawa mayoritas saja, sehingga FET cenderung membangkitkan noise (desah) lebih kecil dari pada transistor bipolar. Namun umumnya transistor bipolar lebih peka terhadap input atau dengan kata lain penguatannya lebih besar. Disamping itu transistor bipolar mempunyai linieritas yang lebih baik dan respon frekuensi yang lebih lebar.
Namun umumnya transistor bipolar lebih peka terhadap input atau dengan kata penguatannya lebih besar. Disamping itu transistor bipolar mempunyai linieritas yang lebih baik dan respon frekuensi yang lebih lebar. Keluarga Transistor efek medan (field-effect transistor = FET) yang penting untuk diketaui adalah :

·         JFET (junction field-effect transistor)

·         MOSFET (metal-oxide semiconductor field-effect transistor).

    Transistor efek medan (FET) jenis JFET dibagi dalam 2 tipe, yaitu

JFET kanal-P dan JFET kanal-N. Transistor efek medan (FET) tipe MOSFET dibagi dalam 2 jenis yaitu :

·         MOSFET tipe pengosongan (D-MOSFET = Depletion-mode metal-oxide semiconductor FET. .....     

·         MOSFET tipe peningkatan (E-MOSFET = Enhancement-mode metal-oxide semiconductor FET).

Jenis-jenis transistor efek medan

Kanal pada FET telah didoping untuk membuat baik semikonduktor tipe-n maupun semikonduktor tipe-p. Pada FET moda pengayaan, cerat dan sumber dibuat berbeda tipe dengan kanal, sedangkan pada FET moda pemiskinan dibuat setipe dengan kanal. FET juga dibeda-bedakan berdasarkan metoda pengisolasian di antara gerbang dan kanal. Jenis-jenis dari FET adalah:

• MOSFET (Metal–Oxide–Semiconductor FET, FET Semikonduktor–Oksida–Logam) menggunakan isolator (biasanya SiO₂) di antara gerbang dan badan.
• JFET (Junction FET, FET Pertemuan) menggunakan sambungan p-n yang dipanjar terbalik untuk memisahkan gerbang dari badan.
• MESFET (Metal–Semiconductor FET, FET Semikonduktor–Logam) menggantikan sambungan p-n pada JFET dengan sawar Schottky, digunakan pada GaAs dan bahan semikonduktor lainnya.
• HEMT (High Electron Mobility Transistor, Transistor Pergerakan Elektron Tinggi), juga disebut HFET (heterostructure FET, FET Struktur Campur). Material celah-jalur-lebar yang dikurangi penuh membentuk isolasi antara gerbang dan badan.
• IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor, Transistor Dwikutub Gerbang-Terisolasi) adalah peranti untuk pengendali daya tinggi. Ini mempunyai struktur mirip sebuah MOSFET yang digandengkan dengan kanal konduksi utama yang mirip transistor dwikutub. Ini sering digunakan pada tegangan operasi cerat-ke-sumber antara 200-3000 V. MOSFET daya masih merupakan peranti pilihan utama untuk tegangan cerat-ke-sumber antara 1-200 V.
• FREDFET (Fast Reverse/Recovery Epitaxial Diode FET, FET Dioda Epitaksial Cepat Balik/Pulih) adalah sebuah FET yang didesain khusus untuk memberikan kecepatan pemulihan (pematian) yang sangat cepat dari dioda badan.
• ISFET (Ion-Sensitive FET, FET Sensitif-Ion) digunakan untuk mengukur konsentrasi ion pada larutan, ketika konsentrasi ion (seperti pH) berubah, arus yang mengalir melalui transistor juga berubah.
• DNAFET adalah FET khusus yang berfungsi sebagai sebuah biosensor, dengan menggunakan gerbang yang dibuat dari molekul salah satu helai DNA untuk mendeteksi helaian DNA yang coco

Ø APLIKASI

     FET mengendalikan aliran elektron (atau lubang elektron pada FET kanal-p) dari sumber ke cerat dengan mengubah besar dan bentuk dari sebuah kanal konduktif yang dibentuk oleh adanya tegangan (atau kurangnya tegangan pada FET kanal-p) yang dikenakan menyeberangi saluran gerbang dan sumber (untuk mempermudah penjabaran, diasumsikan bahwa badan dan sumber disambungkan). Kanal konduktif ini adalah jalur dimana elektron (atau lubang) mengalir dari sumber ke cerat. Dengan menganggap sebuah peranti salur-n moda pemiskinan. Sebuah tegangan negatif gerbang-ke-sumber menyebabkan daerah pemiskinan untuk bertambah lebar dan menghalangi kanal dari kedua sisi, mempersempit kanal konduktif. Jika daerah pemiskinan menutup kanal sepenuhnya, resistansi kanal dari sumber ke cerat menjadi besar, dan FET dimatikan seperti sakelar yang terbuka. Sebaliknya, sebuah tegangan positif gerbang-ke-sumber menambah lebar kanal dan memungkinkan elektron mengalir dengan mudah. Sekarang menganggap sebuah peranti salur-n moda pengayaan. Sebuah tegangan positif gerbang-ke-sumber dibutuhkan untuk membuat kanal konduktif karena ini tidak terdapat secara alami di dalam transistor. Tegangan positif menarik elektron bebas pada badan menuju ke gerbang, membuat sebuah kanal konduktif. Tetapi elektron yang cukup harus ditarik dekat ke gerbang untuk melawan ion doping yang ditambahkan ke badan FET, ini membentuk sebuah daerah yang bebas dari pembawa bergerak yang dinamakan daerah pemiskinan, dan fenomena ini disebut sebagai tegangan tahan dari FET. Peningkatan tegangan gerbang-ke-sumber yang lebih lanjut akan menarik lebih banyak lagi elektron menuju ke garbang yang memungkinkannya untuk membuat sebuah kanal konduktif dari sumber ke cerat, proses ini disebut pembalikan. Baik pada peranti moda pengayaan ataupun pemiskinan, jika tegangan cerat-ke-sumber jauh lebih rendah dari tegangan gerbang-ke-sumber, mengubah tegangan gerbang akan mengubah resistansi kanal, dan arus cerat akan sebanding dengan tegangan cerat terhadap sumber. Pada moda ini, FET berlaku seperti sebuah resistor variabel dan FET dikatakan beroperasi pada moda linier atau moda ohmik^[1][2] Jika tegangan cerat-ke-sumber meningkat, ini membuat perubahan bentuk kanal yang signifikan dan taksimetrik dikarenakan gradien tegangan dari sumber ke cerat. Bentuk dari daerah pembalikan menjadi kurus dekat ujung cerat dari kanal. Jika tegangan cerat-ke-sumber ditingkatkan lebih lanjut, titik kurus dari kanal mulai bergerak dari cerat menuju ke sumber. Pada keadaan ini, FET dikatakan dalam moda penjenuhan,^[3] beberapa orang menyebutnya sebagai moda aktif, untuk menganalogikan dengan daerah operasi transistor dwikutub.^[4][5] Moda penjenuhan, atau daerah antara linier dan penjenuhan digunakan jika diinginkan adanya penguatan. Daerah antara tersebut seringkali dianggap sebagai bagian dari daerah linier, bahkan walaupun arus cerat tidak linier dengan tegangan cerat. Bahkan jika kanal konduktif yang dibentuk oleh tegangan gerbang-ke-sumber tidak lagi menghubungkan sumber ke cerat saat moda penjenuhan, Pembawa muatan tidak dihalangi untuk mengalir. Dengan menganggap peranti salur-n, sebuah daerah pemiskinan terdapat pada badan tipe-p, mengelilingi kanal konduktif, daerah cerat dan daerah sumber. Elektron yang mencakupi kanal bebas untuk bergerak keluar dari kanal melalui daerah pemiskinan jika ditarik ke cerat oleh tegangan cerat-ke-sumber. Daerah pemiskinan ini bebas dari pembawa dan memiliki resistansi seperti silikon. Penambahan apapun pada tegangan cerat-ke-sumber akan menambah jarak dari cerat ke titik kurus, menambah resistansi dikarenakan daerah pemiskinan sebanding dengan tegangan tegangan cerat-ke-sumber. Perubahan yang sebanding ini menyebabkan arus cerat-ke-sumber untuk tetap relatif tetap tak terpengaruh oleh perubahan tegangan cerat-ke-sumber dan benar-benar berbeda dari operasi moda linier. Dengan demikian, pada moda penjenuhan, FET lebih berlaku seperti sebuah sumber arus konstan daripada sebagai sebuah resistor variabel dan dapat digunakan secara efektif sebagai penguat tegangan. Pada situasi ini, tegangan gerbang-ke-sumber menentukan besarnya arus konstan yang melewati kanal.

v  Penggunaan

       FET yang paling sering digunakan adalah MOSFET. Teknologi proses CMOS (complementary-symmetry metal oxide semiconductor) adalah dasar dari sirkuit terpadu digital modern. Lapisan isolasi tipis antara gerbang dan kanal membuat FET rawan terhadap kerusakan akibat pengosongan elektrostatik selama penanganan. Biasanya ini bukanlah sebuah masalah setelah peranti terpasang. Pada FET, elektron dapat mengalir pada kedua arah melalui kanal ketika dioperasikan pada moda linier, dan konvensi penamaan antara saluran sumber dan saluran cerat agak merupakan keputusan sendiri, karena peranti FET biasanya (tetapi tidak selalu) dibuat simetris dari sumber ke cerat. Ini membuat FET cocok untuk mensakelarkan isyarat analog di antara kedua arah (pemultipleks).

v KESIMPULAN FET

Field Effect Transistor (FET)

FET  memiliki kelebihan dibandingkan dengan transistor biasa ialah antara lain penguatannya yang besar, serta desah yang rendah. Karena harga FET yang lebih tinggi dari transistor, maka hanya digunakan pada bagian-bagian yang memang memerlukan. Bentuk fisik FET ada berbagai macam yang mirip dengan transistor.

Jenis FET ada dua yaitu Kanal N dan Kanal P. Kecuali itu terdapat pula macam FET ialah Junktion FET (JFET) dan Metal Oxide Semiconductor FET (MOSFET).

NIM :

212013005

NAMA;

Tomas Sutanto

JURUSAN:

TEKNIK ELEKTRO