ترانزیستور اثر میدانی نیمه هادی-فلز (Metal-Semiconductor FET - MESFET)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور اثر میدانی نیمه هادی-فلز (Metal-Semiconductor FET - MESFET) :
MESFET (Metal-Semiconductor Field-Effect Transistor) نوعی ترانزیستور اثر میدانی است که در آن گیت توسط یک اتصال شاتکی (فلز-نیمه هادی) به جای پیوند PN یا گیت عایق تشکیل می شود. این ساختار عمدتا در نیمه هادی های مرکب مانند آرسنید گالیم (GaAs) و نیترید گالیم (GaN) استفاده می شود، زیرا ساخت اکسید با کیفیت روی این مواد دشوار است.
در MESFET، کانال از جنس نیمه هادی با ناخالصی کم (معمولا نوع N) است و گیت فلزی (مثلا طلا یا تیتانیوم) به طور مستقیم روی آن تشکیل می شود. با اعمال ولتاژ معکوس به گیت، ناحیه تخلیه زیر گیت گسترش یافته و سطح مقطع کانال را کاهش می دهد، مشابه JFET. بنابراین MESFET نیز یک قطعه حالت کاهشی (Depletion-mode) است.
\[ I_D = I_{DSS} \left(1 - \frac{V_{GS}}{V_P}\right)^2 \]مزیت اصلی MESFET در فرکانس های بالا (تا چند صد گیگاهرتز) است، زیرا در GaAs تحرک الکترون بالا و ظرفیت های پارازیتی کوچک است. MESFETهای GaAs در تقویت کننده های کم نویز (LNA)، نوسان سازها، و مدارهای مایکروویو در مخابرات ماهواره ای و رادار کاربرد دارند. همچنین MESFETهای GaN برای توان بالا در فرکانس های مایکروویو استفاده می شوند.
نقطه ضعف MESFET ولتاژ شکست گیت پایین است (چون دیود شاتکی زودتر دچار شکست می شود) و محدودیت در ولتاژهای مثبت گیت (دیود شاتکی در بایاس مستقیم جریان زیادی می کشد). با این حال، در کاربردهای RF همچنان یکی از گزینه های اصلی است. نمونه معروف: NE3210S01 (MESFET GaAs).
