Field-Effect Transistor (FET)
Sebuah field-effect transistor (FET) adalah jenis transistor yang umum digunakan untuk memperkuat sinyal lemah (misalnya, untuk memperkuat sinyal nirkabel). Perangkat ini dapat memperkuat sinyal analog atau digital. Selain itu, FET juga dapat digunakan untuk mengalihkan arus searah (DC) atau berfungsi sebagai osilator.
Bagaimana Field-Effect Transistor (FET) Bekerja
Pada FET, arus mengalir melalui jalur semikonduktor yang disebut channel (saluran). Di salah satu ujung channel terdapat elektroda yang disebut source (sumber). Di ujung lainnya terdapat elektroda yang disebut drain (pembuangan). Diameter fisik channel ini tetap, tetapi diameter listriknya dapat diubah dengan menerapkan tegangan ke elektroda kontrol yang disebut gate (gerbang). Konduktivitas FET bergantung pada diameter listrik channel pada suatu saat tertentu. Perubahan kecil pada tegangan gate dapat menyebabkan variasi besar dalam arus dari source ke drain. Inilah cara kerja FET dalam memperkuat sinyal.
Field-effect transistor diklasifikasikan menjadi dua jenis utama, yaitu junction FET (JFET) dan metal-oxide-semiconductor FET (MOSFET).
Pada JFET, channel terdiri dari bahan semikonduktor tipe-N (N-channel) atau tipe-P (P-channel); gate dibuat dari tipe semikonduktor yang berlawanan. Dalam bahan tipe-P, muatan listrik terutama dibawa oleh kekurangan elektron yang disebut hole (lubang). Sedangkan dalam bahan tipe-N, pembawa muatan utamanya adalah elektron. Dalam JFET, junction adalah batas antara channel dan gate. Biasanya, junction ini diberi bias mundur (DC voltage diterapkan ke sana) sehingga tidak ada arus yang mengalir antara channel dan gate. Namun, dalam beberapa kondisi, terdapat arus kecil yang mengalir melalui junction selama sebagian dari siklus sinyal input.
Pada MOSFET, channel dapat berupa semikonduktor tipe-N atau tipe-P. Elektroda gate berupa potongan logam yang permukaannya teroksidasi. Lapisan oksida ini secara listrik mengisolasi gate dari channel. Oleh karena itu, MOSFET awalnya disebut sebagai insulated-gate FET (IGFET), tetapi istilah ini kini jarang digunakan. Karena lapisan oksida bertindak sebagai dielektrik, secara praktis tidak ada arus yang mengalir antara gate dan channel selama siklus sinyal. Hal ini memberikan MOSFET impedansi input yang sangat tinggi. Namun, karena lapisan oksida ini sangat tipis, MOSFET rentan terhadap kerusakan akibat muatan elektrostatik. Oleh karena itu, diperlukan tindakan pencegahan khusus saat menangani atau mengangkut perangkat MOS.
Kelebihan dan Kekurangan
FET memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan dibandingkan dengan transistor bipolar. FET lebih disukai untuk penguatan sinyal lemah, misalnya dalam komunikasi nirkabel dan penerima siaran. Selain itu, FET lebih cocok digunakan dalam rangkaian dan sistem yang memerlukan impedansi tinggi. Namun, FET umumnya tidak digunakan untuk penguatan daya tinggi, seperti yang diperlukan dalam pemancar komunikasi nirkabel dan pemancar siaran berdaya besar.
Field-effect transistor diproduksi dalam bentuk chip sirkuit terpadu (IC) berbasis silikon. Satu IC dapat berisi ribuan FET, bersama dengan komponen lain seperti resistor, kapasitor, dan dioda.
Simak juga transistor bipolar dan transistor.