Transistör, elektrik
osilasyonunu yükselten, yaratan ve dönüştüren üç-elektrot-yarıiletken
malzemedir.
Transistörler iki tiptir; alan-etki transistörler ve bipolar
bağlantılı transistörler. Bunların çalışma yöntemleri farklıdır, fakat elektrik
sinyallerini yükseltmede iki tip de genel özellikleri sergiler; bu nedenle
yarıiletken elektroniklerde temel aktif element olarak kullanılırlar.
Geniş-skala intergre devrelerde daha çok alan-etki transistörler tercih edilir.
Alan-etki
transistörler (FET; JFET; MESFET; MOSFET; HEMT; MODFET; FREDFET; ISFET; DNAFET;
ChemFET; HFET), cihazın elektriksel davranıışını bir elektrik alanı kullanarak
kontrol eden transistördür.
Bir alan-etki transistörde çalışma akımı, aynı işaretli yük taşıyıcı
(elektronlar veya boşluklar) tarafından kontrol edilir; yani bu tip
transistörler ‘unipolar’dır.
Fiziksel yapı ve çalışma prensibine göre alan-etki transistörler iki
temel gruba ayrılır:
1. p-n bağlantılı transistörler veya metal yarıiletken bağlantı
(Schottky bariyer); ince yarıiletken levha (kanal) iki ohmik elektrot (kaynak
ve dreyn) içerir; diğer elektrot (kapı) kaynak ve dreyn arasına
yerleştirilmiştir (Şekil-a).
2. Yalıtılmış elektrod gate (kapı) transistörler; MIS
(metal-insulatör-yarıiletken) veya MOS (metal-oksit-yarıiletken) transistörler.
Bunlarda gate ile diğer iki elektrottan (kaynak ve dreyn) biri arasına voltaj
uygulandığında kanalın altında bir elektrik alanı meydana gelir; bu alan kapıya
yakın kanalda yük taşıyıcıların miktarını değiştirir (Şekil-b).
FET’ler uygulama alanları yönünden dört temel gruba bölünür: 1. digital
cihazlar ve intergre devreler için FET, 2. genel uygulamalarda kullanılan
FET’ler, 3. mikrodalga FET, 4. yüksek güç FET.
Digital cihazlar ve intergre devreler için dizayn edilen FET’ler
küçük-boyutlu olmalıdır; geçiş (switching) hızı yüksek ve geçiş enerjisi minimum olmalıdır. Bu tip
transistörler silikon veya GaAs bazlı olabilir. En iyi performans (seçici doplamayla)
heteroyapı-bazlı FET’lerde elde edilmiştir (MODFET’ler). MODFET’ ler yüksek
elektron akışkanlı transistörler (HEMT, HFET) olarak da tanınır.
(a) p-n bağlantılı transistörler, (b) Yalıtılmış elektrod
gate (kapı) transistörler
