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전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor(FET))
1)접합형 FET (Junction FET(JFET))
그림13-1. n-channel JFET
그림은 접합형 FET를 보인다.
위의 그림에서 전하 운반자는 n-type 즉, 전자(electron)이 되고, 전하운반자는 n-type 반도체를 통해 흐르므로 n-channel이라 한다. 또다른 형태의 JFET는 p-channel이 있을 수 있다.
위의 그림에서 검은 부분은 금속전극(electrode)이며 JFET에서 각각의 이름은 BJT(Bipolar Junction Transistor)에 다음과 같이 대응된다 ;
Bipolar Junction Transistor
JFET
Collector
Drain
Base
Gate
Emitter
Source
표12-1. JFET 전극의 이름
표에서 볼수 있듯이 JFET의 각 전극은 지금까지 배워온 BJT의 전극에 대응된다. JFET의 전류 역시
에 대응된다.
2)Biased JFET
그림13-2는 정상적으로 bias된 JFET를 나타낸다. BJT에서는 베이스-에미터간에는 순방향으로 bias 되는데 반하여 JFET에서는 반드시 역방향으로 bias 된다는 사실이 다르다.
그림13-2에서 Gate는 Source와 Drain에 대해 역방향으로 bias되기 때문에 n-type 반도체의 전하운반자는 Gate에 대해 먼쪽으로 이동하게 된다. 그래서 p-type과 n-type 사이에는 극성을 띄지 않는 층(layer)이 존재하게 되는데 이 층을 공핍층(Depletion Layer)이라 부른다.
그림13-2. 정상적…
3)Drain Curve
(1) Drain curve
(2) transconductance curve(전달 콘덕턴스 곡선)
4)전달 콘덕턴스곡선(transconductance curve)
ain Curve
BJT 특성곡선을 얻을 때처럼 를 특정 값으로 고정시킨 다음 를 0에서부터 일정값까지 변화시키면서 곡선을 구하면 아래 그림의 Drain curve가 얻어진다.
위의 Drain curve에서 보듯이 드레인 전류 는 일 때 최대값 가 되고, 가 되면 이 된다. 드레인 전류가 거의 일정값을 유지하는 영역을 활성영력이라 하는데 값이 에서 에 이른다.
위의 그림의 전압 및 전류의 이름 ;
; 최대 드레인 전류
; 핀치오프전압(pinchoff voltage)
; 항복전압(breakdown voltage)
; 게이트-소오스 차단전압(gate-source cutoff voltage)
여기서 기억해야할 중요한 식은 다음과 같다 ;
4)전달 콘덕턴스곡선(transconductance curve)
그림13-6. JFET의 전달 콘덕턴스 곡선
앞에서 전류 가 편평한 부분 중에서 “=일정”하게 놓은 후 그림을 그리면 아래 그림이 된다. 이 그림을 JFET의 전달 콘덕턴스 곡선이라 하며 JFET의 두 번째 특성곡선이 된다.
위의 그림의 전달 콘덕턴스곡선은 다음과 같이 전류와 전압으로 표현된다;