ترانزیستور اثر میدانی با اثر پلاسما (Plasma-effect FET)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور اثر میدانی با اثر پلاسما (Plasma-effect FET) :
Plasma-effect FET یک ترانزیستور اثر میدانی است که از برهم کنش پلاسما (حالت یونیزه ماده) با نیمه هادی برای کنترل جریان استفاده می کند. این مفهوم بیشتر در فیزیک پلاسما و کاربردهای فرکانس بالا (تراهرتز) مطرح است. در این ترانزیستورها، نوسانات پلاسمایی (Plasma Waves) در کانال دو بعدی (مثل 2DEG) می توانند برای تشخیص یا تولید امواج تراهرتز به کار روند.
ایده اصلی توسط پروفسور مایکل دیاکونوف و شور (Dyakonov-Shur) در دهه ۱۹۹۰ ارائه شد: در یک کانال نیمه هادی با تحرک بالا (مانند HEMT)، اگر طول کانال به اندازه کافی کوتاه باشد، الکترون ها مانند یک سیال رفتار می کنند و امواج پلاسمایی در آنها منتشر می شود. این امواج می توانند تحت شرایط خاصی ناپایدار شده و نوسان ایجاد کنند (مشابه لیزر). همچنین می توان از آنها برای آشکارسازی امواج تراهرتز استفاده کرد.
\[ f_{plasma} \approx \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{q^2 n_s}{m^* \epsilon}} \cdot \frac{\pi}{L} \quad \text{(فرکانس پلاسمای 2D)} \]کاربردهای Plasma-effect FET عمدتا در آشکارسازها و منابع امواج تراهرتز (THz) است. این فرکانس ها بین مایکروویو و فروسرخ قرار دارند و کاربردهایی مانند تصویربرداری امنیتی، طیف سنجی، و مخابرات بی سیم فوق سریع دارند. HEMTهای GaAs و GaN برای این منظور مناسب هستند.
چالش ها: کار در دمای اتاق با حساسیت کافی، و طراحی ساختار برای تشدید امواج پلاسمایی. تحقیقات برای بهبود این ترانزیستورها ادامه دارد.
