接合型FETの仕組み

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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種類がありますが、一般的にFETトランジスタと言うと接合型FETを指しますので、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。

 

FETの特徴

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。

 

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