接合型FETの仕組み

接合型FETの仕組み

FET(電界効果トランジスタ)には、 接合型FET(JFET)とMOSFET の2種類があります.

一般的にFETトランジスタと言うと 接合型FET を指します。

ここでは、接合型FETについて説明します。

図は、nチャネルFETトランジスタの構造と回路記号です。

FETの名は最初の三文字が「2SK」または「3SK」のものがnチャネルFETを表します。

次の図は、pチャネル接合型FETの構造と回路記号です。

FETの名は最初の三文字が「2SJ」または「3SJ」のものがpチャネルFETを表します。

  1. FETのドレイン・ソース間の電流が通過する領域をチャネルと言います。
  2. チャネルがn型半導体のものを「n型チャネル」と呼び、p型半導体のものを「p型チャネル」と呼んでいます。
  3. トランジスタは電流で電流を制御する素子ですが、FETは電圧で電流を制御するという違いがあります。
  4. 接合型FETは、 構造的にソースとドレインは対称 なので物理的な違いはありません。
  5. そのため、電流が流れる方向により便宜的にソースとドレインにしています。

FETのドレイン・ソース間の電流が通過する領域を チャネル と言います。

チャネルがn型半導体のものを n型チャネル と呼び、p型半導体のものを p型チャネル と呼んでいます。

トランジスタは 電流で電流を制御する素子 ですが、 FETは電圧で電流を制御する素子 という違いがあります。

接合型FETは、 構造的にソースとドレインは対称なので物理的 な違いはありません。

そのため、電流が流れる方向により便宜的にソースとドレインにしています。

FET(電界効果トランジスタ)の動作原理

図1は、ゲート・ソース間に電圧が掛けられていない状態です。

この状態のFETトランジスタは、n型半導体のドレイン・ソース間に、図のような電圧がかかるので、電子が移動して電流 \(I_D\) が流れます。

次に図2のように、ゲート・ソース間に電圧を掛けると、電子はソース側に引き寄せられることになります。

このときの電圧はゲート側から見ると逆電圧が印加されています。

その結果、ゲートの周りには 空乏層 ができます。

ゲート・ソース間の印加電圧とドレイン・ソース間の電流の関係は、図3のようになります。(一つの例です)

したがって、FETトランジスタではゲート・ソース間の電圧で、ドレイン・ソース間の電流を制御することができるわけです。

関連記事

MOSFETの仕組み FET(Filed Effect Transistor:電界効果型トランジスタ)は、MOS(Metal Oxide Semiconductor:金属酸化膜半導体)型FET と 接合型FET(JFET)の2種類があ[…]

以上で「接合型FETの仕組み」の説明を終わります。