Pengertian Transistor FET Dan Mosfet

Transistor MOSFET – Field Effect Transistor atau yang biasa disingkat dengan FET adalah suatu komponen elektronika yang menggunakan medan listrik. Field Effect Transistor atau dalam bahasa Indonesia disebut sebagai transistor medan ini pertama kali diciptakan oleh Julius Edgar pada tahun 1926 dan Oscar Hell pada tahun 1934.

Komponen transistor ini dinamakan Field Effect atau Efek Medan karena dalam pengoperasinya tergantung dari tegangan atau medan listrik yang ada pada input gerbangnya. FET sendiri merupakan transistor yang mempunyai tiga terminal kaki, yaitu Gate (G), Drain (D), dan Source (S).

Pengertian Field Effect Transistor

FET berbeda dengan komponen transistor pada umumnya yang bisa digunakan sebagai penghantar jika mendapat arus basis. Transistor ini baru bisa digunakan sebagai penghantar jika mendapat tegangan. Ketiga kakinya juga memiliki perbedaaan. Untuk kanal N dibuat dari semikonduktor tipe N, sedangkan kanal P dibuat dari semikonduktor tipe P. Pada transistor FET ini di bagian atasnya dinamakan dengan drain sedangkan bawahnya dinamakan source.

Pada bagian sisi kiri dan kanan akan nampak implant semikonduktor yang memiliki tipe berbeda.  Di bagian terminal kedua sisinya akan terhubung antara satu sama lain secara internal atau yang biasa disebut dengan Gate.

Baca juga: Komponen Elektronika Pasif Dan Aktif

Pengertian Field Effect Transistor

Pengertian Field Effect Transistor

Pengertian Field Effect Transistor (FET) secara umum adalah komponen elektronika aktif yang membutuhkan medan listrik sebagai pengendali konduktifitas. Fungsi komponen transistor jenis ini hampir sama dengan transistor bipolar lainnya. Perbedaannya bisa dilihat dari pengendalian arus output.

Arus output pada Field Effect Transistor akan dikenalikan oleh tegangan input FET. Sementara itu, arus output (IC) yang ada pada trnsistor bipolar akan dikendalikan oleh arus input (IB). Untuk perbedaan yang paling nampak terletakan pada transistor bipolar (NPN dan PNP) dengan FET, yang dimana pada penggendaliannya biasa menggunakan arus dan pada FET umumnya menggunakan tegangan.

FET juga biasa disebut sebagai unipolar transistor atau transistor eka katup. Hal ini dikarenakan FET memiliki cara kerja yang hanya tergantung dari satu pembawa muatan  saja. Muatan tersebut bisa berupa elektroda ataupun hole. Sementara pada transistor bipolar mempunyai dua pembawa muatan yaitu elektron yang selalu membawa muatan negatif dan hole yang membawa muatan negatif.

FET berasal dari cara kerja transistor yang berkaitan dengan lapisan deplesi (depletion layer). Lapisan ini akan terbentuk diantara semikonduktor tipe N dan tipe P karena elektron dan hole bergabung menjadi satu di suatu area perbatasan. Sama dengan medan listrik, lapisan deplesi ini bisa membesar ataupun mengecil tergantung pada tegangan antara gate dengan source.

Jenis-Jenis Field Effect Transistor (FET) dan Cara Kerjanya

Field Effect Transistor (FET) secara umum dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu JFET (Junction Field Effect Transistor) dan MOSFET (Metal Oxide Semiconduction Field Effect Transistor). Berikut ini adalah penjelasan selengkapnya mengenai kedua jenis Field Effect Transistor tersebut.

  1. Junction FET (JFET)

 

Junction FET (JFET)

Junction FET adalah komponen transistor yang memiliki prinsip kerja seperti keran air yang dapat mengatur aliran air pada pipa. Elektron atau hole akan mengalir mulai dari terminal source (S) menuju terminal drain (D). Arus yang ada pada outputnya adalah arus Drain (ID) yang sama dengan arus inputnya yaitu arus source (IS) . Cara kerja tersebut tidak jauh berbeda dengan cara kerja pipa air yang dimana memiliki asumsi bahwa tidak akan terjadi kebocoran pada pipa.

Besarnya arus listrik tergantung dari tinggi rendahnya tegangan yang didapat oleh terminal gerbangnya (Gate / G). Fluktuasi tegangan pada terminal Gate (VG) bisa mengakibatkan terjadinya perubahan  pada arus listrik  yang melewati saluran IS atau ID . Fluktuasi kecil bisa membuat adanya variasi yang lumayan besar pada arus aliran  yang membawa muatan melalui JFET itu sendiri. Dengan begitu maka akan terjadi penguatan tegangan pada suatu rangkaian elektronika.

Berdasarkan tipe bahan semikonduktor yang dipakai pada saluran atau kanalnya, Junction FET dibedakan menjadi 2 tipe yaitu Kanal N dan Kanal P.  JFET tipe N-Channel atau Kanal N dibuat dari bahan semikonduktor tipe N, sedangkan P-Channel atau Kanal P dibuat dari semikonduktor tipe P.

  • JFET Kanal-N

Berikut ini adalah gambar struktur dasar JFET jenis Kanal N

JFET Kanal-N

 

Saluran atau kanal pada JFET Kanal N ini dibentuk dari bahan semikonduktor tipe N, dimana pada bagian ujungnya adalah Source (S) dan  Drain (D). Pada umumnya yang membawa muatan (Carries) pada jenis kanal ini adalah elektron.

Gate (Gerbang) pada jenis yang satu ini terdiri dari bahan semikonduktor tipe P. Sedangkan bagian lain yang dibuat dari semikondukor tipe P pada jenis kanal ini disebut sebagai Subtrate. Subtrate sendiri merupakan bagian yang membentuk suatu batas pada sisi saluran yang berlawanan dengan Gate (Gerbang).

Terminal Gerbang (G) memiliki gerbang yang bisa menghasilkan medan listrik, dimana medan listrik ini dapat mempengaruhi aliran pada pembawa muatan yang melewati saluran itu sendiri. Jika semakin negatif VG, maka akan semakin sempit juga salurannya. Inilah yang membuat arus pada outputnya (ID)  semakin mengecil.

  • JFET Kanal P

Berikut ini adalah gambar dari struktur dasar JFET Kanal P

JFET Kanal-P

Saluran yang dimiliki JFET Kanal P umumnya dibuat dari semikonduktor tipe P. Sedangkan yang membawa muatannya adalah Hole. Pada bagian Gate (Gerbang) dan Subrate-ny dibuat dari bahan semikonduktor tipe N. Semakin positif VG  JFET Kanal P maka akan semakin sempit juga salurannya. Hal ini akhirnya membuat arus pada output JFET (ID) juga semakin kecil.

Dengan melihat simbolnya maka kita bisa mengetahui dengan mudah manakah yang merupakan JFET Kanal N dan JFET Kanal P. Anak panah yang dimiliki simbol JFET Kanal N umumnya menghadap ke arah dalam, sementara anak panah yang dimiliki simbol JFET  Kanal P menghadap ke arah luar.

  1. Metal Oxide Semiconduction Field Effect Transistor (MOSFET)

Metal Oxide Semiconduction Field Effect Transistor (MOSFET)

Sama halnya dengan JFET, saluran atau kanal pada transistor MOSFET juga bisa dalam bentuk semikonduktor tipe N maupun tipe P. Terminal atau elektroda gerbangnya merupakan sepotong logam yang dimana bagian permukaannya dioksidasi. Lapisan oksidasi ini memiliki fungsi sebagai penghambat hubungan listrik antara terminal gerbang dan salurannya. Oleh sebab itu, MOSFET juga biasa disebut dengan Insulated Gate FET (IGFET).

Lapisan oksidasi tersebut memang akan berperan sebagai dielektrik, sehingga nantinya tidak akan pernah terjadi aliran arus antara gerbang dengan saluran. Hal ini akan membuat impedansi input pada MOSFET menjadi terlalu tinggi dan bahkan bisa melampui impedansi input yang ada pada JFET.

Di beberapa jenis MOSFET tertentu, impedansi bisa mencapai hingga triliunan Ohm (1012 Ohm). Dalam bahasa Indonesia, MOSFET seringkali disebut sebagai transistor efek medan semikonduktor logam oksida. Salah satu kelemahan dari MOSFET adalah memiliki lapisan oksidasi yang sangat tipis sehingga rentan mengalami kerusakan karena adanya pembuangan elekstrostatik (Electrostatic Discharge). MOSFET juga dibedakan menjadi dua macam tipe yaitu MOSFET tipe N dan MOSFET tipe P. Berikut ini adalah penjelasan selengkapnya mengenai kedua tipe tersebut.

  • MOSFET Tipe N

MOSFET tipe N lebih dikenal dengan sebutan NMOSFET atau nMOS. Berikut ini merupakan bentuk struktur dan simbol yang dimiliki MOSFET tipe N.

MOSFET tipe N

  • MOSFET Tipe P

MOSFET Tipe P lebih sering disebut sebagai PMOSFET atau pMOS. Berikut ini bentuk struktur dan simbol yang dimiliki MOSFET tipe P.

MOSFET tipe N

Baca juga: Perbedaan Transistor NPN Dan PNP

Kelebihan dan Kekurangan FET

Transistor FET memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan jika dibandingkan dengan transistor bipolar. Salah satu kelebihan yang dimiliki oleh FET adalah bisa berkerja dengan baik pada sebuah rangkaian elektronika yang memiliki sinyal rendah. Seperti misalnya pada perangkat komunikasi dan juga berbagai alat penerima atau receiver.

FET juga banyak digunakan di berbagai rangkaian elektronika yang membutuhkan impedansi cukup tinggi. Bahkan densitas FET juga sangat tinggi sehingga bisa dibentuk pada rangkaian integrasi yang lebih padat.

Namun meski demikian, FET juga memiliki kekurangan yang dimana tidak bisa digunakan pada perangkat ataupun rangkaian-rangkaian elektronika  yang bekerja sebagai penguat daya tinggi. Seperti misalnya pada berbagai perangkat komunikasi yang memiliki daya tinggi ataupun pada alat-alat pemancar (transmitter).

Leave a Comment