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| TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第30期無線工学第3章半導体・電子管・電子回路 番外編〜電界効果トランジスターその2〜 |
| 2022年5月9日 9時30分の記事 |
| 第3章半導体・電子管・電子回路 番外編〜接合形電界効果 トランジスター（FET）その1〜 今回は、電界効果トランジスターの 動作の原理から お話を 致します。 注 これからの説明では、 N 形FETと P 形FETを同時に説 明していますので 1 回目に読まれるときは、P 形FETの 部分を読み飛ばして読んで下さい。  [構造] 図-1 は、NチャンネルFET と呼ばれる物です、 N 形半導体 の左端には、金属板があり、 ソース と呼ばれます。右端に も金属板があり、ドレイン と呼ばれます。 そしてN形半導体 の中央部の上下 2箇所が、P 形半導体に成っています。そ れらのP形半導体部分にも金属板がつけられていてこれら の電極を ゲートと言います。 （それぞれの金属板は、 灰色 で示してあります。） それぞれの電極は、 "S"、"D"、"G" の アルファベットで表 記されます。 トランジスターの場合の各部の名称は、 エミッター、ベース 、コレクタターでした。名前の違いも覚えておいて下さい。 ソース(source)は、”源”です。キャリアの源になります。 ドレイン (drain) は、”排水溝”です。キャリアの出口になりま す。 そして、(gate) は、”門” です。門は 開閉する事により人や 車等の通行量を制御します。 [動作原理] ソースがマイナス、ドレインが プラスになる様に電池が繋が れいます。 そして、別の電池のマイナスが ゲートに。その電池のプラス は、ソースに繋がれています。 ゲートに 電圧が掛っていない状態では、N 形半導体の自由 電子は、ドレインに加わる ”+” の電圧によりソース側から ドレイン側に移動します。 それでは、N形半導体の中に元々あった余った電子は、なく なってしまうのでしょうか？ ソースとドレインに繋いだ電池とを結ぶ 導線の中の 自由電 子も一緒に 導線⇒ソース⇒ドレイン⇒導線⇒電池⇒導線と 言うループの中を動きますので電子の循環は、続きます。 ここでは、 Nチャンネルの FET を例にしていますが、 P チャ ンネルの場合は ソースとドレインの間が、P形半導体ですの で正孔がソースからドレインへと移動します。 但し、トランジスターの場合と同じで 正孔は、半導体の外へ 出る事がなく、ドレインに繋がる導線から来る 電子と結合し て ドレインで消滅してしまいます。 但し、ソースの左端で電池の ”+”により 半導体内の電子が もぎ取られますので、正孔が新たに生まれます。 次にゲートですがPチャンネルの場合は、N 形半導体です。 電池の極性は、図-1とは、逆になります。 チャンネルが P形半導体の場合も N形半導体の場合もどち らの場合もソースとドレイン間だけに単独で電池を繋ぐと 電 流が流れます。 ソースとドレインの間をチャンネルと言う事は、 先にお話しを しました通りです。 チャンネルとは、水路の様な意味があります。 図-1のNチャンネルのFETとは、電流の流れる部分が N形半 導体であると言う事です。 それでは、 図-1 の ゲートに ”−” の電圧を掛けますと P 形 半導体の中に元々あった正孔がゲートに繋がれた”−”の電 圧により正孔がなくなります。 P 形半導体とN 形半導体の接 合部ではゲートに掛かる”−”の電圧によりＰ形半導体と N形 半導体の間に正孔も電子もない部分が出来てしまいます。 つまり、この接合部付近は、 正孔も電子もない 安定したシリ コンその物になってしまいます。 この状態の部分を空乏層と 呼びます。 続きは、記事をお買い求めの上、お読み下さい。 [受験クラブより] 2022年8月期向け第30期のシラバスは、当ブログの 特性上、同じ位置に掲載できませんのTOITAの「 航空無線通信士受験塾」でご覧下さい。 貴方の受験される航空無線通信士は、自己投資に値し ない資格なのでしょうか？ 新コロナ・ウィルスで中々外へも出掛けられい今だから こそ、受験勉強をしてみるのも良いのでは、ないでしょ うか？ 合格を手にするかどうかは、貴方次第なのです。 「時は、金なり」と言いますが、50円を有効に使えていま すか？。 本文には、見本部分の数倍の重要な記事が書いてあり ます。 特に2月期の試験は、航空大学校の入学や就職にと大 変重要な試験になります。 独学が難しい事は、特集記事でお話した通りです。 試験迄は、思った程、時間がありません。 時間を無駄にして後悔されない様、是非、本文をお読み 下さい。 |
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| [カテゴリ：無線工学] |
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