Comparación de JFETs, MOSFETs y HFETs

Un transistor es un dispositivo que controla la corriente que fluye hacia el canal de una aplicación de señal eléctrica de baja potencia. Se clasifican de dos maneras:

1. Transistores de unión bipolar (BJT). Dispositivo controlado por corriente, ya que se utiliza una pequeña cantidad de corriente para controlar su flujo hacia un canal.

2. Transistores de efecto de campo (FETs). Dispositivo controlado por voltaje porque se utiliza un voltaje pequeño para controlar la corriente que fluye hacia un canal.

Este artículo se centra en los diversos tipos de FETs e incluye un gráfico de comparación.

Transistor de efecto de campo de unión (JFET)
En un JFET, una capa delgada de material semiconductor resistente de tipo N o P forma un canal. Por lo general, se usa silicio de tipo N o P, que permite que la mayoría de los portadores fluyan a través de dos conexiones eléctricas óhmicas (llamadas «drenaje» y «fuente») formadas en cada extremo del canal. También se forma un tercer contacto óhmico (la «puerta»).

 Diagrama Que Muestra Varias capas de JFET

Las diversas capas de un JFET.

Un voltaje que se aplica a la compuerta controla la corriente que fluye a través del canal. Cuando un voltaje de drenaje a fuente hace que la corriente de drenaje fluya hacia el canal resistivo, la corriente se distribuye por igual a todas las partes.

Sin embargo, debido a su naturaleza resistiva, se forma un pequeño gradiente que se reduce en magnitud a medida que el flujo se mueve desde el drenaje hasta la terminal de origen. Esto resulta en una unión PN con un sesgo inverso más grande en el terminal de drenaje y un sesgo inverso más pequeño en el terminal de origen.

Este sesgo forma una capa de agotamiento dentro del canal. Su anchura aumenta con el sesgo.

Los FET se clasifican como:

1. N-canal JFET-impurezas dopantes que forman una corriente de flujo negativa en forma de electrones.

2. Impurezas del receptor JFET de canal P que forman una corriente de flujo positiva en forma de orificios.

Los JFET de canal N se prefieren a los JFET de canal P porque los electrones ofrecen más conducción que los agujeros.

Aplicaciones

  • Como amplificador de bajo ruido y alta impedancia.
  • Como amplificador de búfer con alta impedancia de entrada y baja impedancia de salida.
  • Como amplificadores de RF en la sección del receptor de la unidad de comunicación (porque un JFET es ideal en operaciones de señal de baja corriente).
  • Como multiplexores analógicos, que se pueden hacer utilizando JFETs.

Transistor de efecto de campo de semiconductores de óxido metálico (MOSFET)
Un MOSFET es un dispositivo de tres terminales con un electrodo de compuerta que es un semiconductor de óxido metálico, aislado eléctricamente del canal portador de corriente por una fina capa de dióxido de silicio (llamado «vidrio»).

El aislamiento del electrodo de compuerta hace que la resistencia de entrada sea extremadamente alta, en el orden de unos pocos mega — ohmios. Como resultado, los MOSFET se dañan fácilmente por una alta acumulación de cargas estáticas.