[전기전자실험] FET의 실험

실험 5 FET

요약 - FET가 각 조건에 따라 어떻게 동작하는지 바이어스, 동작점, 증폭 작용, 스위치 작용 사이의 상관관계를 인식한다. 아울러 동작점이 회로 및 소자와 어떻게 연관되어 있는지 이해한다.

Ⅰ. 실험의 필요성 및 배경
FET의 실험을 통하여 동작에 대한 특징을 이해함으로써 FET를 이용한 증폭회로, 스위치회로를 해석하고 구현할 수 있다. 또한 BJT와의 차이를 확인함으로써 FET의 장점과 단점을 찾아볼 수 있다.

Ⅱ. 실험에 필요한 이론
A. FET[4]
전계효과 트랜지스터(Field effect transistor, FET)는 게이트 전극에 전압을 걸어 채널의 전계에 의하여 전자 또는 정공이 흐르는 관문(게이트)이 생기게 하는 원리로 소스, 드레인의 전류를 제어하는 트랜지스터이다. 트랜지스터의 분류 상 바이폴라 트랜지스터와 대비되어 유니폴라 트랜지스터로 분류된다.

그림1. n형 모스펫(MOSFET) 단면 구조

전계효과 트랜지스터는 게이트 아래에 놓인 절연층에 의해 축전기 구조가 형성되므로, 공지층에 의한 유사 교류 축전기만을 가지는 접합형 트랜지스터에 비해 동작 속도가 느리고 전송 컨덕턴스(gm)가 낮다는 문제가 있지만 게이트 전류가 거의 0인 장점이 있어 구조의 긴요해서 접합형 트랜지스터보다 고밀도 집적에 적절해서 현대의 집적 회로에 주류가 되고 있으며, 논리 회로 소자의 집적 회로 외에 아날로그 스위치/전자 볼륨에도 응용된다. 극초단파이상에서는 실리콘보다 캐리어의 이동도가 빠른 갈륨 비소(GaAs)와 같은 화합물 반도체를 이용한 FET가 사용되고 있다.

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