FETの動作理論【電験三種】

トランジスタにはいくつか種類があり、その一つが電界効果トランジスタ(FET)で、接合型FETとMOSFETの2つの種類があります。

本項ではは接合型FETの構造と動作理論について説明します。

接合型FETはにはnチャネルFETとpチャネルFETの二つがあります。
バイポーラトランジスタでは、コレクタ・ベース・エミッタの3つの端子でしたが、FETの端子は、D (ドレイン)・G(ゲート)・S(ソース)の3つです。
接合型FETの構造は、下記の図のようにゲートが繋がる半導体をもう1種類の半導体が囲うようになっているのが特徴で、半導体は2つしか使っていません。

回路記号は下記のようになります。

バイポーラトランジスタは、電流を流すことによってスイッチングや電流の増幅を行いますが、FETは電圧で電流を制御するトランジスタです。

上の図のような回路で、ドレイン・ソース間に電圧をかけると電流が流れます。
その状態のまま、ゲート・ソース間に電圧をかけるとゲートの半導体とドレイン・ソースの半導体の間に空乏層ができ電流が流れづらくなるのです。
ゲート・ソース間の電圧が大きくなるにしたがって、ドレイン・ソース間の電流の値は小さくなっていきます。
これが電圧によって電流を制御するFETの理論です。

トランジスタは同じ半導体を使っていても、種類によって原理や動作は違います。
名前の違いだけでなく、理論の違いもしっかり覚えるようにしましょう。