Techniklexikon

Sperrschicht-Feldeffekttransistor

SFET Elektronik, Halbleiterphysik, JFET, Junction-Field-Effect-Transistor, ein Feldeffekttransistor, bei dem der Querschnitt eines leitenden Kanales über ein durch einen p-n-Übergang isoliertes Gate gesteuert wird (siehe Abb.1). Der Kanal kann n-dotiert (n-Kanal-JFET) oder p-dotiert (p-Kanal-JFET) sein. Das Gate ist dann umgekehrt p- oder n-dotiert (n-Dotierung, p-Dotierung). Die Betriebsspannungen eines n-Kanal-JFETs sind, bezogen auf den Source-Anschluss, negatives Gate und positiver Drain-Anschluss (p-Kanal-JFET umgekehrt). Da die Spannung zwischen Gate und dem Kanal in Richtung Drain zunimmt, wächst die p-n-Sperrschicht in den Kanal hinein. Mit Erreichen der Abschnürspannung U_P wird der Kanal abgeschnürt. Jede weitere Spannungserhöhung ergibt nur eine Verlängerung des Abschnürgebietes und damit eine geringe Kanalverkürzung. Der Drain-Strom I_D steigt mit der Drain-Source-Spannung U_DS zunächst bis etwa U_P linear an (siehe Abb.2). Ab U_P bleibt I_D nahezu konstant. Infolge der Kanalverkürzung steigt I_D mit U_DS noch geringfügig an. Eine weitere Erhöhung von U_DS führt schliesslich zum Lawinendurchbruch des Abschnürgebietes. Eine zunehmende negative Gate-Source-Spannung U_GS verengt den Kanal, so dass I_D = f(U_DS) weniger stark ansteigt.

Sperrschicht-Feldeffekttransistor 1: Aufbau (U_GS: Gate-Source-Spannung, U_DS: Drain-Source-Spannung, I_D: Drain-Strom).

Sperrschicht-Feldeffekttransistor 2: Kennlinienfeld (U_GS: Gate-Source-Spannung, U_P: Abschnürspannung, U_DS: Drain-Source-Spannung, I_D: Drain-Strom).