Pn-siirdega väljatransistor
| n-kanal | p-kanal |
|---|---|
|
|
pn-siirdega väljatransistor (ingl JFET, sõnades junction gate field-effect transistor) on üks kahest väljatransistori põhitüübist.
.svg)
Transistoril on elektron- või aukjuhtivusega kanal, mille otstesse on ühendatud lätte ja neelu elektroodid (S ja D). Kanali küljel (või külgedel) paikneb teistpidise juhtivusega paisu (G) tsoon. Erineva juhtivustüübiga kanali ja paisu vahel moodustub laengukandjaist vaene kiht ‒ pn-siire, mis toimib tõkkekihina.
Levinuimad on n-kanaliga väljatransistorid. s.t laengukandjaateks on elektronid; nende liikuvus on mitu korda suurem kui aukudel. Õhukeses p-juhtivusega räniplaadis on doonorlisandite difundeerimise teel tekitatud n-juhtivusega kanal. Selle kanali külgedel on aktseptorlisandiga tugevalt legeeritud p-kiht. Ränidioksiidi kihis olevatelt kontaktpindadelt väljuvad alumiiniumelektroodid n-kanali otstest (läte, neel) ja p-piirkonnast (pais). Aluskristalli p-kiht on harilikult transistori sees ühendatud lättega. Kanali pikkus on mõni mikromeeter ja laius oleneb transistori piirvõimsusest.
Transistori normaalrežiimis peab siire olema suletud, s.t suure takistusega. Seepärast rakendatakse paisule lätte suhtes negatiivne pinge. Selle pinge suurendamisel hakkab siirde tõkkekiht laienema peamiselt kanali poole, sest paisus on laengukandjate ‒ aukude ‒ kontsentratsioon palju suurem kui elektronide tihedus kanalis. Kanal aheneb kõige rohkem neelupoolses otsas, sest potentsiaal kanalis tõuseb neelu suunas ja seetõttu kasvab vastavalt ka pn-siirdele rakenduv vastupinge.
Mida suurem on vastupinge, seda paksem on pn-siirde tõkkekiht ja mida paksemaks läheb tõkkekiht seda kitsamaks jääb voolu juhtiv kanal. Seega neeluvool hakkab sõltuma paisule rakendatavast vastupingest.