Pengertian field effect transistor adalah komponen aktif yang menggunakan medan listrik untuk dapat beroperasi. Field effect transistor bisa disingkat dengan FET.
FET ataupun transistor efek medan ini diciptakan Julius Edgar Lilienfeld di tahun 1926 beserta Oscar Hell pada tahun 1934.
Komponen elektronika tersebut mampu mengendalikan konduktifitasnya. FET dalam bahasa Indonesia bisa disebut dengan nama transistor efek medan.
Dikatakan transistor efek medan dikarenakan pengoperasian transistor tergantung pada medan listrik yang tersedia pada input gatenya.
FET merupakan komponen elektronika yang tergolong dalam keluarga transistor yang memilki tiga terminal kaki yaitu Gate (G), Drain (D), dan Source (S). FET tidak seperti transistor biasa yang akan menghantar bila diberi arus basis.
Namun, transistor ini akan menghantar jika memperoleh tegangan. Ketiga kakinya berbeda-beda. Kanal N yang terbuat dari semikonduktor tipe N.
Sedangkan kanal P terbuat dari semikonduktor tipe P. Pada bagian transistor jenis ini di bagian atas dinamakan drain dan bawahnya dinamakan source.
Di bagian sisi kiri dan kanan terdapat implant semikonduktor dengan tipe berbeda. Pada bagian terminal kedua sisinya terhubung antara satu dengan yang lain secara internal yang dikenal dengan nama gate. Semua ini terjabar pada pengertian field effect transistor.
Pengertian Field Effect Transistor
Transistor efek medan adalah jenis transistor yang membutuhkan medan listrik untuk mengendalikan konduktifitas.
FET memiliki fungsi yang mirip dengan transistor bipolar pada umumnya. Perbedaannya terlihat dari pengendalian arus output.
Arus Output dalam FET dikendalikan Tegangan Input FET. Sedangkan Arus Output (IC) pada Transistor Bipolar dikendalikan oleh arus Input (IB).
Perbedaan yang menonjol terletak pada transistor bipolar (NPN & PNP) dengan FET yaitu pada pengendaliannya yang menggunakan arus, sedangkan FET menggunakan tegangan.
FET juga bisa disebut dengan unipolar transistor atau transistor eka katup. Hal ini disebabkan karena FET adalah jenis transistor yang kinerjanya tergantung dari satu pembawa muatan saja.
Muatan itu bisa elektroda maupun hole. Sedangkan pada transistor bipolar memiliki dua pembawa muatan yaitu negatif dan hole yang membawa muatan positif.
FET berasal dari prinsip kerja transistor yang berkenaan dengan lapisan deplesi (depletion layer). Lapisan ini terbentuk antara semikonduktor tipe N dan tipe P karena bergabung elektron dan hole di area perbatasan. Lapisan deplesi ini sama seperti medan listrik, bisa membesar dan mengecil tergantung dari tegangan antara gate dan source.
Jenis Field Effect Transistor (FET)
Transistor yang bekerja berdasarkan efek medan elektrik yang dihasilkan oleh tegangan yang diberikan pada kedua ujung terminalnya adalah field effect transistor.
Jenis FET dikategorikan dalam beberapa cara, namun Kamu bisa tahu langsung apa saja jenis yang ada.
Pada dasarnya FET terdiri dari dua jenis, yaitu JFET (Junction Field Effect Transistor) dan MOSFET (Metal Oxide Semiconduction Field Effect Transistor).
Berikut penjelasan lengkapnya mengenai jenis transistor efek medan yang dapat Kamu simak dibawah ini
Junction FET (JFET)
Jenis FET yang pertama yaitu Junction FET (JFET) yang memiliki prinsip seperti kran air dengan aturan aliran air pada pipa.
Elektron atau hole akan mengalir dari terminal source ke terminal drain. Arus di outputnya yakni Arus Drain (ID) nantinya sama dengan Arus Inputnya ialah Arus Source (IS).
Prinsip kerja yang dimiliki JFET bagaikan kinerja sebuah pipa air di rumah dengan asumsi tidak memiliki kebocoran sedikitpun.
Besar arus listrik tergantung pada tinggi rendahnya tegangan yang diberikan pada terminal gerbang (Gate).
Fluktuasi tegangan pada terminal gate menyebabkan perubahan pada arus listrik yang melalui saluran IS atau ID.
Fluktasi kecil yang melalui aliran arus pembawa muatan melalui JFET dapat menyebabkan perubahan cukup besar.
Adanya proses seperti ini akan timbul tegangan penguat pada sebuah rangkaian elektronika. Junction FET atau yang disingkat dengan JFET hadir dengan 2 tipe bahan yang digunakan pada saluran kanalnya.
- JFET Kanal-N
Tipe pertama yang dimiliki transistor JFET yaitu JFET kanal N. Kanal atau saluran pada jenis ini terbentuk dari bahan semikonduktor tipe N.
Di bagian satu ujungnya yaitu source dan bagian satu lagi yaitu drain. Elektron adalah mayoritas pembawa muatan pada JFET jenis kanal N. Gate pada tipe ini terdiri dari bahan semikonduktor tipe P.
Bagian lain yang terbuat dari semikonduktor tipe P adalah bagian dengan nama substrate. Bagian ini akan membentuk batas di sisi saluran berlawanan gerbang.
Terminal pada tegangan menghasilkan medan listrik yang berpengaruh pada aliran pembawa muatan melalui saluran gerbang.
Jika negatifnya VG, semakin sempit pula salurannya yang akhirnya mengakibatkan semakin kecil arus pada outputnya (ID).
- JFET Kanal-P
Sedangkan saluran pada JFET kanal P terbuat dari semikonduktor tipe P. Bagian subtrate terbuat dari bahan semikonduktor tipe N, bagian gerbang G, dan mayoritas pembawa muatannya adalah hole.
Dalam JFET Kanal-P, kian positifnya VG, maka kian sempit pula salurannya. Sehingga menyebabkan kian kecilnya arus di Output JFET (ID).
Mengetahui jenis JFET antara tipe P dan tipe N bisa diketahui dari simbolnya. Simbol pada JFET tipe N anak panah akan menghadap ke dalam. Sedangkan simbol JFET tipe P, anak panah akan menghadap ke luar.
Metal Oxide Semiconduction Field Effect Transistor (MOSFET)
Saluran pada MOSFET juga sama seperti halnya JFET berupa semikonduktor tipe N dan tipe P. Terminal atau gerbangnya merupakan sepotong logam yang permukaannya dioksidasi.
Lapisan ini memiliki fungsi menghambat hubungan listrik antara terminal gerbang dengan salurannya.
MOSFET biasa juga disebut dengan nama Insulated-Gate FET (IGFET). Lapisan oksidasi bekerja sebagai dielektrik dan pada dasarnya tidak akan terjadi aliran arus antara saluran dan gate.
Sehingga impedansi input pada MOSFET menjadi lebih tinggi melebihi impedansi input pada JFET.
Di beberapa jenis MOSFET impedansi mampu mencapai Triliunan Ohm (1012 Ohm). MOSFET dalam bahasa Indonesia biasa disebut dengan transistor efek medan semikonduktor logam-oksida.
Namun, sayangnya MOSFET memiliki kelemahan yaitu lapisan oksidasinya mudah rusak disebabkan pembuangan elektrostatik (Electrostatic Discharge).
Ada dua jenis MOSFET yaitu tipe N dan tipe P. MOSFET tipe N bisa disebut juga dengan NMOSFET atau nMOS. Sedangkan MOSFET tipe P biasa disebut dengan PMOSFET atau pMOS.
- MOSFET tipe N
MOSFET tipe N bisa disebut juga dengan NMOSFET atau nMOS. Di bawah ini bentuk struktur dan Simbol MOSFET tipe N.
- MOSFET tipe P
MOSFET tipe N bisa disebut juga dengan PMOSFET atau pMOS. Di bawah ini bentuk struktur dan Simbol MOSFET tipe P.
Perbedaan JFET dan MOSFET
Poin-poin berikut ini menjelaskan perbedaan JFET dan MOSFET:
- Faktor yang menghasilkan perbedaan utama antara JFET dan MOSFET adalah bahwa JFET hanya beroperasi dalam mode deplesi. Sementara MOSFET beroperasi dalam mode deplesi dan peningkatan.
- JFET biasanya disebut sebagai perangkat ON. Karena gate negatif ke tegangan sumber mengubah perangkat ke status OFF. Sedangkan MOSFET disebut sebagai perangkat OFF normal karena dalam E-MOSFET tegangan gate yang diterapkan ternyata ON perangkat.
- Karena arus bocor yang kecil, impedansi input MOSFET jauh lebih tinggi dibandingkan dengan JFET.
- Berbicara tentang kecepatan operasional, FET memiliki operasi yang lebih lambat dan memberikan ketahanan pengurasan yang tinggi dibandingkan dengan MOSFET.
- JFET memiliki kurva karakteristik yang lebih datar daripada MOSFET.
Kelebihan dan Kekurangan Field Effect Transistor (FET)
FET memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan jika dibanding dengan transistor bipolar. Kelebihan yang bisa dilihat yaitu FET yang dapat bekerja dengan baik pada rangkaian elektronika yang memiliki sinyal rendah.
Misalnya saja pada perangkat komunikasi dan receiver. FET sering digunakan pada rangkaian elektronika yang memerlukan impedansi tinggi.
FET umumnya tidak dapat diragukan lagi pada penggunaan perangkat lain atau rangkaian elektronika yang bekerja.
Kinerjanya itu mampu bekerja untuk penguat daya tinggi seperti pada perangkat komunikasi berdaya tinggi dan transmitter atau alat-alat pemancar. Itulah pembahasan tentang pengertian field effect transistor.
Silahkan share jika materi ini bermanfaat.
Terimakasih sudah belajar di Kelas PLC.
