Sayfa 48

NPN veya PNP tabakalarının üst üste yerleştirilmesi ile yapılan ve şimdiye kadar anlatılan transistörlere “bipolar” transistörler denir. Devrelerde kullanılan transistörlerin büyük çoğunluğu bu tiptir. Diğer bir teknikle imal edilen ve değişik özellikler gösteren diğer bir transistör çeşidi daha vardır. Bunlara “alan etkili transistörler” veya kısaca FET adı verilir. FET'lerde “Eklemli FET” ve MOSFET olmak üzere iki çeşittir. MOSFET tipi olanlar daha çok entegre devrelerin yapımında, eklemli olanlar ise normal transistör şeklinde kullanılırlar. Bir FET'in yapısında en önemli kısım, kirletilmiş silikon bir kanaldır. Normalde bu kanalın direnci oldukça yüksektir. FET'in davranışı ise bu kanalın direncinin değiştirilmesi ile değişir. Kanalın direnci arttırıldığında daha az, azaltıldığında ise daha çok akım geçirebilir. FET'ler ile MOSFET'ler arasında en önemli fark kanal direncinin değiştirilme biçimidir. Eklem tipi FET'lerde kanal üzerinde bir eklem oluşturulur. Eğer FET N-tipi ise, kanalda N tipi silikondur ve bu kanalın bir ucunda P tipi bir madde ile bir eklem meydana getirilir. Buradan alınan uca ise kapı anlamına gelen GATE adı verilir. Kanalın GATE ucuna yakın olan ucu SOURCE, diğer ucu ise DRAIN olarak isimlendirilir. Resim 6'daki eklem FET'inin N tipi olduğunu varsayalım. DRAIN ve SOURCE terminalleri arasına bir gerilim tatbik edildiğinde kanal üzerinden bir akım akacaktır. Ancak kanal üzerinde bir eklem olduğu için, burada bir “depletion” bölgesi meydana gelecektir. Bu bölgenin kanal üzerinde bulunması adeta bir caddenin bir araba tarafından kısmen kapatıl-

SUBSTRATE METAL SUBSTRATE GATE GATE piri

ÖK YÖNÜ

Resim 7: MOSFET transistörlerin yapısı.

Depletion bölgesi sabit değildir. Eğer GATE gerilimi SOURCE geriliminden daha düşük yapılırsa, bu bölge büyür. Böylece kanalın direnci daha da artar. Diğer taraftan eklem ileri yönde polarlanırsa, yani değişik bir dolgu maddesi, yani substrate vardır. N-tipi kanalda serbestçe hareket edebilecek elektronlar, substrate'de serbestçe hareket edebilecek (4) yüklü parçacıklar bulunmaktadır. Buna göre eğer GATE gerilimi

GATE gerilimi SOURCE gerilimine SOURCE gerilimine göre daha negagöre daha pozitif yapılırsa, bu takdir- — tif yapılacak olursa, kanal üzerinde de depletion bölgesi küçülür ve kana- — elektronlar ve (4 ) yüklü parçacıklar ln direnci minimuma iner. Bu şekil- — birleşerek kanalı daraltırlar, yani kade GATE ile SOURCE arasındaki ge- nalın direnci artar. Eğer GATE geririlim değiştirilmek suretiyle kanal di- limi SOURCE gerilimine göre daha renci istenildiği gibi kontrol edilebi- pozitif yapılacak olursa, bu takdirde lir. İşte bu özelliği nedeni ile FET'- kanalın bu kısmındaki (4) yüklü ler bipolar transistörlerden ayrılırlar. — parçacıklar itilerek kanal genişler, ya- MOSFET transistörlerde ise eklem — ni kanalın direnci azalır. N-tipi her yoktur. Yine N-tipi veya F-tipi bir s- — MOSFET'in GATE-SOURCE gerililikon kanal, substrate adı verilen adı — minin değişimine karşılık DRAIN verilen bir tabaka üzerine yerleştiril- — akımının değişimini gösteren karakmiştir. Yine SOURCE ucuna yakın bir yerde küçük bir silikon-oksit tateristik Resim 8'de yer almaktadır. Aslında ilk bulunan transistörler bakası oluşturulup bunun üzerine — FET tipi olmasına rağmen imalat tekelektriksel temas için alüminyum bir — niklerinin yetersizliği nedeniyle piyaparça yerleştirilmiştir. Bu silikon- — saya bipolar transistörlerden sonra çıoksit tabakası bir yalıtkan görevi gör- — kabilmişlerdir. Bu yüzden de bipolar mekte ve GATE ucunun silikon kanal ile hiçbir teması olmamaktadır.

transistörler, elektronik devrelerde sinyal yükseltme işlemlerinin temel

Şimdi Resim 7'nin yardımıyla MOS- — taşları olmuşlardır. FET transistörün nasıl işlev gördüğünü anlatmaya çalışalım. M-tipi MOS- — devrelerini ele

FET için N-tipi silkondan yapılmış ması gibi olup kanal direncini arttırır. — bir kanal ve bu kanalın monte edil- Bu aylık hoşçakalın... DRAİN DRAİN AKIMI DRAIN DRAİN kei KANAL GATE-GATE. DEPLATION BÖLGESİ 2 SOURCE — SOURCE 1 SOURCE NKANALL Ti KESİM NOKTASI GERİLİMİ

Resim 6: FET tipi bir transistörün yapısı. 48

Resim 8: Bir N-Kanal MOSFET'in karakteristiği.