كيفية عمل ترانزستور الاثر المجالي

تتكون في منطقة التقاء المادة الكترونية التوصيل بالأخرى ثقبية التوصيل منطقة لا تحتوي على حاملات حرة للشحنة تعرف بإسم منطقة الملتقى أو منطقة الشحنة الفراغية. حيث تنتشر الإلكترونات الحرة من المادة الإلكترونية إلى الثقبية تاركة خلفها الأيونات الموجبة الغير قابلة للحركة، كما تنتقل الثقوب الحرة من المادة الثقبية إلى المادة الإلكترونية تاركة خلفها الأيونات السالبة والغير قابلة — هي الأخرى — للحركة. وبذلك تتكون في منطقة التقاء البوابة بالقناة منطقة عازلة يعتمد عرضها على كل من تركيز الشوائب وجهد التحييز . وعند تحيز البوابة تحييزاً عكسياً بالنسبة للمنع يزداد عرض هذه المنطقة بزيادة الجهد العكسي . وهكذا فإن دور البوابة هو التحكم في عرض منطقة الملتقى الخالية من الشحنة (أي العازلة) وبالتالي التحكم في المقطع العرضي للقناة التي تحتوي على الحاملات الحرة والتي تقوم بتمرير التيار. فبزيادة الجهد العكسي بين البوابة والمنبع يزداد عرض المنطقة العازلة ويقل بالتالي المقطع العرضي للقناة (أنظرشكل 1) وبالتالي تقل قيمة التيار المار خلال الترانزستور. وهكذا فإنه عند قيمة ثابتة الجهد المصب-منبع V_DS يكون التيار I_D عبارة عن دالة من جهد البوابة العكسي. وبقول آخرفإن المجال المتولد في منطقه الملتقى نتيجة لتحييز القاعدة عكسياً هو الذي يتحكم في قيمة التيار I_D. لذا يعرف هذا الترانزستور إسم ترانزستور الأثر لمجالي .

شكل (1)

ويلاحظ من الشكل (1) أن امقطع العرضي لقناة التوصيل يقل بالقرب من المصب بالمقارنة به عند المنبع . ويعود السبب في ذلك إلى فرق لجهد بين لمنبع والمصب مما يؤدي إلى وجود حاجزجهدي عكسي أكبر عند المصب منه عند المنبع. فإذكات قيمة 0 = V_GS فإنه يمكن أن يوجد تحييزعكسي للبوابة بالقرب من منطقة المصب. ويزداد هذا التحييز العكسي للبوابة بزيادة جهد المصب الموجب (في حالة القناة الإلكترونية). وتحد هذه الحقيقة من قيمة التيار الذي يمكن أن يمر خلال الترانزستور بزيادة V_DS عند قيمة معينة لجهد البوابة العكسي. فبزيادة V_DS سرعان ما يصل تيار المصب I_D إلى قيمة التشبع . ويعرف تيار التشبع عندما يكون 0 = V_GS بالقيمة I_DSS .