Pengertian
Field Effect Transistor (FET) dan Jenis-jenisnya – Field Effect Transistor atau
disingkat dengan FET adalah komponen Elektronika aktif yang menggunakan Medan
Listrik untuk mengendalikan Konduktifitasnya. Field Effect Transistor (FET)
dalam bahasa Indonesia disebut dengan Transistor Efek Medan. Dikatakan Field
Effect atau Efek Medan karena pengoperasian Transistor jenis ini tergantung
pada tegangan (medan listrik) yang terdapat pada Input Gerbangnya. FET
merupakan Komponen Elektronika yang tergolong dalam keluarga Transistor yang
memilki Tiga Terminal Kaki yaitu Gate (G), Drain (D) dan Source (S).
Field
Effect Transistor atau FET memiliki fungsi yang hampir sama dengan Transistor
bipolar pada umumnya. Perbedaannya
adalah pada pengendalian arus Outputnya. Arus Output (IC) pada Transistor
Bipolar dikendalikan oleh arus Input (IB) sedangkan Arus Output (ID) pada FET
dikendalikan oleh Tegangan Input (VG) FET. Jadi perlu diperhatikan bahwa
perbedaan yang paling utama antara Transistor Bipolar (NPN & PNP) dengan
Field Effect Transistor (FET) adalah terletak pada pengendalinya (Bipolar
menggunakan Arus sedangkan FET menggunakan Tegangan).Field Effect Transistor
ini sering disebut juga dengan Unipolar Transistor atau Transistor Eka Kutup,
hal ini dikarena FET adalah Transistor yang bekerja bergantung dari satu
pembawa muatan saja, apakah itu Elektron maupun Hole. Sedangkan pada Transistor
Bipolar (NPN & PNP) pada umumnya, terdapat dua pembawa muatan yaitu
Elektron yang membawa muatan Negatif dan Hole sebagai pembawa muatan Positif.
Field
Effect Transistor (FET) atau Transistor Efek Medan ini diciptakan dan
dipatenkan oleh Julius Edgar Lilienfeld pada tahun 1926 dan juga oleh Oscar
Hell di tahun 1934.
·
Jenis-jenis
Field Effect Transistor (FET) dan Cara Kerjanya.
Pada
dasarnya terdapat dua jenis klasifikasi utama pada Field Effect Transistor atau
FET ini, kedua jenis tersebut diantaranya adalah JFET (Junction Field Effect
Transistor) dan MOSFET (Metal Oxide Semiconduction Field Effect Transistor).
1. Junction FET (JFET)
Cara Kerja JFET pada
prinsipnya seperti kran air yang mengatur aliran air pada pipa. Elektron atau
Hole akan mengalir dari Terminal Source (S) ke Terminal Drain (D). Arus pada
Outputnya yaitu Arus Drain (ID) akan
sama dengan Arus Inputnya yaitu Arus Source (IS). Prinsip kerja tersebut sama
dengan prinsip kerja sebuah pipa air di rumah kita dengan asumsi tidak ada
kebocoran pada pipa air kita.
Besarnya arus listrik
tergantung pada tinggi rendahnya Tegangan yang diberikan pada Terminal
Gerbangnya (GATE (G)). Fluktuasi Tegangan pada Terminal Gate (VG) akan
menyebabkan perubahan pada arus listrik yang melalui saluran IS atau ID.
Fluktuasi yang kecil dapat menyebabkan variasi yang cukup besar pada arus
aliran pembawa muatan yang melalui JFET tersebut. Dengan demikian terjadi
penguatan Tegangan pada sebuah rangkaian Elektronika.
Junction FET atau
sering disingkat dengan JFET memiliki 2 tipe berdasarkan tipe bahan
semikonduktor yang digunakan pada saluran atau kanalnya. JFET tipe N-Channel
(Kanal N) terbuat dari bahan Semikonduktor tipe N dan P-Channel (Kanal P) yang
terbuat dari Semikonduktor tipe P.
1.1. JFET Kanal-N
Berikut dibawah ini adalah gambar struktur dasar
JFET jenis Kanal-N.Junction Field Effect Transistor
Saluran
atau Kanal pada jenis ini terbentuk dari bahan semikonduktor tipe N dengan satu
ujungnya adalah Source (S) dan satunya lagi adalah Drain (D). Mayoritas pembawa
muatan atau Carriers pada JFET jenis Kanal-N ini adalah Elektron.
Gate
atau Gerbang pada JFET jenis Kanal-N ini terdiri dari bahan semikonduktor tipe
P. Bagian lain yang terbuat dari Semikonduktor tipe P pada JFET Kanal-N ini
adalah bagian yang disebut dengan Subtrate yaitu bagian yang membentuk batas di
sisi saluran berlawanan Gerbang (G).
Tegangan pada Terminal Gerbang (G) menghasilkan medan listrik yang mempengaruhi aliran pada pembawa muatan yang melalui saluran tersebut. Semakin Negatifnya VG, semakin sempit pula salurannya yang akhirnya mengakibatkan semakin kecil arus pada outputnya (ID).
1.2. JFET Kanal-P
Berikut dibawah ini adalah gambar struktur dasar
JFET jenis Kanal-P.Junction Field Effect Transistor
Saluran
pada JFET jenis Kanal-P terbuat dari Semikonduktor tipe P. Mayoritas pembawa muatannya
adalah Hole. Bagian Gate atau Gerbang (G) dan Subtrate-nya terbuat dari bahan
Semikonduktor tipe N.
Di
JFET Kanal-P, semakin Positifnya VG, semakin sempit pula salurannya yang
akhirnya mengakibatkan semakin kecilnya arus pada Output JFET (ID).
Dari Simbolnya, kita
dapat mengetahui mana yang JFET Kanal-N dan JFET Kanal-P. Anak Panah pada
simbol JFET Kanal-N adalah menghadap ke dalam sedangkan anak panah pada simbol
JFET Kanal-P menghadap keluar.
2. Metal Oxide
Semiconduction Field Effect Transistor (MOSFET)
Seperti halnya JFET,
Saluran pada MOSFET juga dapat berupa semikonduktor tipe-N ataupun tipe-P.
Terminal atau Elektroda Gerbangnya adalah sepotong logam yang permukaannya
dioksidasi. Lapisan Oksidasi ini berfungsi untuk menghambat hubungan listrik
antara Terminal Gerbang dengan Salurannya. Oleh karena itu, MOSFET sering juga
disebut dengan nama Insulated-Gate FET (IGFET). Karena lapisan Oksidasi ini
bertindak sebagai dielektrik, maka pada dasarnya tidak akan terjadi aliran arus
antara Gerbang dan Saluran. Dengan demikian, Impedansi Input pada MOSFET
menjadi sangat tinggi dan jauh melebihi Impedansi Input pada JFET. Pada
beberapa jenis MOSFET Impedansi dapat mencapai Triliunan Ohm (1012 Ohm). Dalam
bahasa Indonesia, MOSFET disebut juga dengan Transistor Efek Medan
Semikonduktor Logam-Oksida.
Salah
kelemahan pada MOSFET adalah tipisnya lapisan Oksidasi sehingga sangat rentan
rusak karena adanya pembuangan elektrostatik (Electrostatic Discharge).
Seperti yang disebut
sebelumnya, bahwa MOSFET pada dasarnya terdiri dari 2 tipe yaitu MOSFET tipe N
dan MOSFET tipe P.
2.1. MOSFET tipe N
MOSFET tipe N biasanya disebut dengan NMOSFET atau
nMOS. Berikut dibawah ini adalah bentuk struktur dan Simbol MOSFET tipe N.
2.2. MOSFET tipe P
MOSFET tipe P biasanya disebut dengan PMOSFET atau
pMOS. Dibawah ini adalah bentuk struktur dan Simbol MOSFET tipe P.
Kelebihan
dan Kelemahan FET
Jika dibandingkan dengan Transistor Bipolar, FET memiliki beberapa kelebihan dan kelemahan. Salah satu kelebihan FET adalah dapat bekerja dengan baik di rangkaian elektronika yang bersinyal rendah seperti pada perangkat komunikasi dan alat-alat penerima (receiver). FET juga sering digunakan pada rangkaian-rangkaian elektronika yang memerlukan Impedansi yang tinggi. Namun pada umumnya, FET tidak dapat digunakan pada perangkat atau rangkaian Elektronika yang bekerja untuk penguatan daya tinggi seperti pada perangkat Komunikasi berdaya tinggi dan alat-alat Pemancar (Transmitter).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar