Pengertian Field Effect Transistor (FET) dan Jenisnya

FET (Field Effect Transistor) adalah komponen elektronika aktif yang membutuhkan medan listrik untuk mengendalikan konduktifitasnya. Dalam bahasa Indonesia, Field Effect Transistor (FET) disebut juga dengan transistor efek medan. Dikatakan efek medan dikarenakan pengoperasian transistor jenis ini tergantung pada medan listrik terdapat pada input gerbangnya.

Field Effect Transistor atau transistor efek medan merupakan komponen elektronika yang termasuk ke dalam golongan keluarga transistor yang memiliki 3 kaki yaitu Gate (G), Drain (D) dan Source (S).

FET memiliki fungsi yang hampir sama dengan transistor bipolar pada umumnya. Perbedaanya terletak pada pengendalian arus outputnya. Arus Output pada FET dikendalikan oleh tegangan Input FET. Sedangkan pada arus Output (IC) pada Transistor Bipolar dikendalikan oleh arus Input (IB). Jadi perbedaan paling utama antara Transistor Bipolar (NPN & PNP) dengan Field Effect Transistor (FET) yaitu terletak pada pengendalinya (Bipolar menggunakan arus sedangkan FET menggunakan tegangan).

Field Effect Transistor juga bisa disebut dengan unipolar transistor atau transistor Eka katup, Hal ini dikarenakan FET adalah jenis transistor yang kinerjanya tergantung dari satu pembawa muatan saja, muatan itu bisa berupa elektroda maupun hole. Sedangkan pada transistor bipolar memiliki dua pembawa muatan yaitu Elektron yang membawa muatan negatif dan Hole yang membawa muatan positif.

Field Effect Transistor (FET) atau transistor efek medan ini diciptakan oleh Julius Edgar Lilienfeld pada tahun 1926 dan juga oleh Oscar Hell di tahun 1934.

Baca juga : Pengertian Photo Transistor dan Prinsip Kerjanya

Jenis-jenis Field Effect Transistor (FET) dan Cara Kerjanya

Pada dasarnya Field Effect Transistor terdiri dari dua jenis klasifikasi, yaitu JFET (Junction Field Effect Transistor) dan MOSFET (Metal Oxide Semiconduction Field Effect Transistor). Untuk lebih jelasnya, berikut pembahasannya :

Junction FET (JFET)

Jenis yang pertama ada Junction FET (JFET) yang memiliki prinsip seperti kran air yang mengatur aliran air pada pipa. Elektron atau Hole akan mengalir dari terminal source ke terminal drain. Arus pada outputnya yakni Arus Drain (ID) akan sama dengan Arus Inputnya yakni Arus Source (IS).

Prinsip kerja tersebut bagaikan prinsip kerja pada sebuah pipa air di rumah dengan asumsi tidak memiliki kebocoran sedikitpun. Besarnya arus listrik tergantung pada tinggi rendahnya tegangan yang diberikan pada terminal gerbang (Gate). Fluktuasi tegangan pada terminal Gate akan menyebabkan perubahan pada arus listrik yang melalui saluran IS dan ID.

Fluktuasi kecil yang melalui aliran arus pembawa muatan melalui Junction FET dapat menyebabkan perubahan perubahan cukup besar. Adanya proses seperti ini akan timbul tegangan penguat pada sebuah rangkaian elektronika.

Junction FET memiliki 2 tipe berdasarkan tipe bahan semikonduktor yang digunakan pada saluran atau kanalnya. Junction FET N-Channel (Kanal N) terbuat dari bahan semikonduktor tipe N dan JFET tipe P-Channel (Kanal P) terbuat dari bahan semikonduktor tipe P.

JFET Kanal-N

struktur dan simbol JFET Kanal N

Tipe pertama yang dimiliki transistor JFET yaitu Junction FET kanal N. Kanal atau saluran pada jenis ini terbentuk dari bahan semikonduktor tipe N dengan bagian satu ujungnya yaitu Source dan bagian satunya lagi yaitu Drain. Elektron merupakan mayoritas pembawa muatan atau carriers pada JFET jenis Kanal N.

Gerbang (Gate) pada Junction FET jenis Kanal-N terdiri dari bahan semikonduktor tipe P. Bagian lain yang terbuat dari bahan semikonduktor tipe P adalah Bagian yang disebut dengan substrate yaitu bagian yang membentuk batas di sisi saluran berlawanan gerbang.

Tegangan pada terminal gerbang menghasilkan medan listrik yang mempengaruhi aliran pada pembawa muatan yang melalui saluran tersebut. Semakin negatif VG, semakin sempit pula salurannya yang akhirnya mengakibatkan semakin kecil arus pada outputnya (ID).

JFET Kanal-P

struktur dan simbol JFET Kanal P

Sedangkan saluran pada Junction FET jenis kanal P terbuat dari semikonduktor tipe P. Bagian Gate dan Subtrate-nya terbuat dari bahan semikonduktor tipe N. Mayoritas pembawa muatannya adalah Hole.

Pada JFET kanal P, semakin positifnya VG, semakin sempit pula salurannya sehingga menyebabkan semakin kecilnya arus pada output JFET.

Untuk membedakan antara JFET kanal N dengan JFET kanal P bisa bisa dilihat dari simbolnya. Simbol pada JFET Kanal-N, anak panah akan menghadap ke dalam. sedangkan simbol pada JFET Kanal-P, anak panah akan menghadap ke luar.

Metal Oxide Semiconduction Field Effect Transistor (MOSFET)

Saluran pada MOSFET juga sama seperti halnya dengan JFET yang berupa semikonduktor tipe N dan tipe P. Terminal atau elektroda gerbangnya merupakan sepotong logam yang permukaannya dioksidasi. Lapisan oksidasi ini memiliki fungsi untuk menghambat hubungan listrik antara terminal gerbang dan salurannya.

MOSFET sering juga disebut dengan nama Insulated-Gate FET (IGFET). Lapisan oksidasi bertindak sebagai dielektrik dan pada dasarnya tidak akan terjadi aliran arus antara saluran dan gerbang. Sehingga impedansi input pada MOSFET menjadi sangat tinggi dan jauh melebihi impendansi input pada JFET.

Di beberapa jenis MOSFET impedansi mampu mencapai Triliunan Ohm (1012 Ohm). Dalam bahasa Indonesia, MOSFET disebut dengan Transistor efek medan semikonduktor logam-oksida. Salah satu kelemahan pada MOSFET adalah tipisnya lapisan oksidasi sehingga sangat rentan rusak karena adanya pembuangan elektrostatik (Electrostatic Discharge).

Ada dua jenis MOSFET yaitu tipe N dan tipe P. MOSFET tipe N biasa disebut dengan NMOSFET atau nMOS. Sedangkan MOSFET tipe P biasa disebut dengan PMOSFET atau pMOS.

MOSFET tipe N

Berikut adalah bentuk struktur dan simbol MOSFET tipe N.

Struktur dan simbol MOSFET Tipe N

MOSFET tipe P

Berikut dibawah ini adalah bentuk struktur dan simbol MOSFET tipe P.

Struktur dan simbol MOSFET Tipe P

Kelebihan dan Kekurangan Field Effect Transistor (FET)

Jika dibandingkan dengan transistor bipolar, FET memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan. Kelebihan yang bisa dilihat dari 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 elektronika yang memerlukan impendansi tinggi.

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).

Next Post Previous Post