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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 UP wird der Kanal abgeschnürt. Jede weitere Spannungserhöhung ergibt nur eine Verlängerung des Abschnürgebietes und damit eine geringe Kanalverkürzung. Der Drain-Strom ID steigt mit der Drain-Source-Spannung UDS zunächst bis etwa UP linear an (siehe Abb.2). Ab UP bleibt ID nahezu konstant. Infolge der Kanalverkürzung steigt ID mit UDS noch geringfügig an. Eine weitere Erhöhung von UDS führt schliesslich zum Lawinendurchbruch des Abschnürgebietes. Eine zunehmende negative Gate-Source-Spannung UGS verengt den Kanal, so dass ID = f(UDS) weniger stark ansteigt.

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Sperrschicht-Feldeffekttransistor 1: Aufbau (UGS: Gate-Source-Spannung, UDS: Drain-Source-Spannung, ID: Drain-Strom).

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Sperrschicht-Feldeffekttransistor 2: Kennlinienfeld (UGS: Gate-Source-Spannung, UP: Abschnürspannung, UDS: Drain-Source-Spannung, ID: Drain-Strom).

 

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