12.11 : Transistor à effet de champ

Les transistors à effet de champ (FET) font partie intégrante des circuits électroniques et se distinguent par leur configuration à trois bornes : la grille, le drain et la source. Ces transistors fonctionnent comme des dispositifs unipolaires, qui utilisent des électrons ou des trous comme porteurs de charge, contrairement aux transistors bipolaires, qui utilisent les deux types de porteurs. La fonction principale du FET est de moduler le flux de ces porteurs de la source au drain via un canal. La différence de tension entre les bornes grille et source contrôle directement la conductivité de ce canal.

Les FET sont largement classés en fonction de la structure de leurs diodes de grille en FET à jonction (JFET), FET métal-semi-conducteur (MESFET) et FET métal-oxyde-semi-conducteur (MOSFET). Les JFET fonctionnent en étendant la jonction pn porte-canal pour contrôler la conductivité du canal, ce qui les rend très efficaces dans les circuits analogiques en raison de leur impédance d'entrée plus faible. Les MESFET, utilisant des diodes métal-semi-conducteur pour redresser le contact, sont préférés dans les applications micro-ondes en raison de leur réponse haute fréquence robuste et de leurs températures de fabrication plus basses. Les MOSFET, en revanche, sont le type le plus répandu, réputés pour leur impédance d'entrée élevée et leur application fréquente dans les circuits numériques.

Chaque type de FET se distingue en outre en fonction du matériau semi-conducteur du canal, répondant ainsi à des besoins technologiques spécifiques. Les FET sont largement utilisés dans les amplificateurs, les commutateurs et les régulateurs de tension. Leurs avantages de conception incluent une impédance d'entrée élevée, une compacité, un faible bruit et une consommation d'énergie réduite, ce qui les rend particulièrement avantageux par rapport aux transistors à jonction bipolaire traditionnels dans de nombreuses applications. Ces caractéristiques soulignent la polyvalence et l'utilité des FET dans une vaste gamme de composants et de systèmes électroniques.