Перший транзистор: дата і історія винаходу, принцип роботи, призначення та застосування

Польові транзистори

Польовий транзистор був уперше запатентований Юлисом Едгаром Лилиенфельдом в 1926 році і Оскаром Хейлом в 1934 році, але практичні напівпровідникові прилади (транзистори з польовим ефектом переходу [JFET]) були розроблені пізніше, після того як ефект транзистора спостерігався і пояснювався командою Вільяма Шоклі в Bell Labs в 1947 році, відразу ж після закінчення двадцятирічного патентного періоду.

Першим типом JFET був статичний індукційний транзистор (SIT), винайдений японськими інженерами Jun-ichi Nishizawa і Y. Watanabe в 1950 році. SIT – це тип JFET з короткою довжиною каналу. Напівпровідниковий польовий транзистор (МОП-транзистор) з металу-оксиду-напівпровідника, який значною мірою витіснив JFET і зробив глибокий вплив на розвиток електронної електронної техніки, був винайдений Дауном Кахнгом і Мартіном Аталлой в 1959 році.

Польові транзистори можуть бути пристроями з мажоритарних зарядом, в яких струм переноситься переважно мажоритарними носіями або пристроями з носіями менших зарядів, в яких струм в основному обумовлений потоком неосновних носіїв. Прилад складається з активного каналу, через який носії заряду електрони або отвори надходять з джерела в каналізацію. Кінцеві висновки джерела і стоку підключаються до напівпровідника через омічні контакти. Провідність каналу є функцією потенціалу, що застосовується через клеми затвора і джерела. Цей принцип роботи дав початок першим всеволновым транзисторів.

Всі польові транзистори мають клеми джерела, стоку і затвору, які приблизно відповідають емітером, колектора і бази BJT. Більшість польових транзисторів мають четвертий термінал, званий корпусом, базою, масою або субстратом. Цей термінал служить для зміщення транзистора в експлуатацію. Рідко доводиться робити нетривіальне використання терміналів корпусу в схемах, але його присутність важливо при налаштуванні фізичної компонування інтегральної схеми. Розмір воріт, довжина L на діаграмі, – це відстань між джерелом і стоком. Ширина – це розширення транзистора в напрямку, перпендикулярному поперечному перерізу на діаграмі (тобто в/з екрану). Зазвичай ширина набагато більше, ніж довжина воріт. Довжина затвора 1 мкм обмежує верхню частоту приблизно до 5 ГГц, від 0,2 до 30 ГГц.