Sperrschicht-Feldeffekttransistor (JFET) - Definition
Sperrschicht-Feldeffekttransistor (JFET) - Definition
Der Sperrschicht-Feldeffekttransistor (Junction Field-Effect Transistor, JFET) ist ein aktives Halbleiterelement, das zur Familie der unipolaren Transistoren gehört und dessen Funktionsweise auf der Steuerung des Stromflusses durch ein elektrisches Feld beruht. Im Gegensatz zu Bipolartransistoren ist der JFET spannungsgesteuert und die Ladungsträger, die die Leitung dominieren, sind Ladungen eines Typs - Elektronen in n-Typ-Strukturen oder Löcher in p-Typ-Strukturen.
Die JFET-Struktur besteht aus einem Halbleiterkanal, durch den Strom vom Drain (D) zur Source (S) fließt, und einer Gate-Elektrode (G), die mit dem Kanal einen p-n-Übergang bildet. Unter normalen Bedingungen ist der Kanal leitend, und das Anlegen einer negativen Spannung an das Gate (bei JFETs vom n-Typ) bewirkt, dass sich die Sperrschicht ausdehnt und der aktive Querschnitt des Kanals abnimmt. Dies führt zu einer Verringerung des Drainstroms. Erreicht die Gate-Spannung die so genannte Cut-Off-Spannung, wird der Kanal vollständig blockiert und der Stromfluss unterbrochen.
Ein charakteristisches Merkmal des JFET ist seine hohe Eingangsimpedanz, die sich daraus ergibt, dass das Gate des p-n-Steckverbinders negativ polarisiert ist und praktisch keinen Strom zieht. Dadurch eignen sich Transistoren dieses Typs ideal für Eingangsschaltungen von Signalverstärkern mit geringem Stromverbrauch, Selektivschaltungen und analoge Filter. Sie zeichnen sich auch durch ein geringes Grundrauschen aus, was für Audio- und Messschaltungen wichtig ist.
Der Betrieb des JFET ist über einen weiten Bereich von Parametern linear, und seine Strom-Spannungs-Kennlinien hängen von der Länge und Breite des Kanals und dem Wert der Gate-Spannung ab. Parameter wie der maximale Drainstrom, die Abschaltspannung oder der Widerstand des Kanals bestimmen seine Anwendungen in bestimmten elektronischen Schaltungen.
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