Guten Tag,
ich habe eine Frage zu JFET Transistoren. Und zwar sind das ja, wie der
Name sagt, Feldeffekt-Transistoren. Man stellt durch ein Feld die Größe
eines Verarmungskanals ein. Idealisiert fließt in das Gate (abgesehen
vom "Verschiebungsstrom" beim Laden des Gates) kein Strom. Also bei
DC-Betrieb dürfte genau kein Eingangsstrom am Gate sein.
Jetzt ist natürlich nichts ideal und ich sehe gerne ein, dass ein
kleiner Strom durch das Gate fließt, sei es durch Tunneln oder was auch
immer. Was mich aber wundert: Warum ist dieser Gate-Strom bei MOSFETs
kleiner? Oder anders formuliert: Warum ist nicht auch bei J-FET unter
der Gate-Elektrode ein richtiger Isolator?
Hintergrund der Frage ist: Ich habe gelesen, dass JFETs super
Transistoren seien, weil sie (im Vergleich zum MOSFET) keine Streuung an
Oberflächen und andere Oberflächenverursachte Effekte haben. Außerdem
leiten sie durch Majoritätsladungsträger. Jetzt soll bei großen
Eingangsimpedanzen trotzdem ein MOSFET geeigneter sein, weil er einen
kleineren Gate Strom hat. (steht z.B. hier
http://www.elektronikinfo.de/strom/op_rauschen.htm) Ich nehme an dass
dadurch das Schrotrauschen beim MOSFET kleiner ist... Aber ich sehe
nicht, warum man diesen Strom nicht auch beim FET noch kleiner machen
kann.
Vielen Dank für Antworten!
Mir ist noch eine andere Forumulierung meiner Frage eingefallen: Warum
verwendet man keine Buried-Chanel MOSFETs statt JFETs? Zumindest solange
der Obverflächenkanal noch nicht da ist, ist das doch genau das gleiche
wie ein JFET aber mit dem Vorteil höherem Gate-Widerstandes.
@ Rauschen im Walde (Gast)
>immer. Was mich aber wundert: Warum ist dieser Gate-Strom bei MOSFETs>kleiner?
Weil eine dünne Siloiziumoxidschicht weniger LEckstrom hat als ein
PN-Übergang in Sperrichtung.
>Hintergrund der Frage ist: Ich habe gelesen, dass JFETs super>Transistoren seien, weil sie (im Vergleich zum MOSFET) keine Streuung an>Oberflächen und andere Oberflächenverursachte Effekte haben.
Was für Streuung?
> Außerdem>leiten sie durch Majoritätsladungsträger.
N-Kanal MOSFETs auch.
Vielen Dank für die Antwort!
Falk Brunner schrieb:> @ Rauschen im Walde (Gast)>>>immer. Was mich aber wundert: Warum ist dieser Gate-Strom bei MOSFETs>>kleiner?>> Weil eine dünne Siloiziumoxidschicht weniger LEckstrom hat als ein> PN-Übergang in Sperrichtung.
Ja genau, deshalb auch meine Forumulierung "Warum ist nicht auch bei
J-FET unter der Gate-Elektrode ein richtiger Isolator?"
Dann hättte man im Prinzip einen Buried-Chanel MOSFET (da ist dann z.B.
ein N-Kanal vorhanden, denn man durch eine Verarmungseinschnürung
steuern kann). Ich sehe da einfach nicht die Abgrenzung JFET<->MOSFET.
>>>Hintergrund der Frage ist: Ich habe gelesen, dass JFETs super>>Transistoren seien, weil sie (im Vergleich zum MOSFET) keine Streuung an>>Oberflächen und andere Oberflächenverursachte Effekte haben.>> Was für Streuung?
Sze S. 398 Abschnitt "Noise Behaviour" (von JFETs). Streuung an der
Oberfläche nehme ich an. Oder vielleicht auch an Veränderungen im Oxid.
>>> Außerdem>>leiten sie durch Majoritätsladungsträger.>> N-Kanal MOSFETs auch.
>Ja genau, deshalb auch meine Forumulierung "Warum ist nicht auch bei>J-FET unter der Gate-Elektrode ein richtiger Isolator?"
Weil die beiden FETs völlig unterschiedlich arbeiten: Beim JFET, also
Sperrschicht-FET, schnürt die Gatespannung den Kanal ab, beim MOSFET,
also Isolationsschicht-FET, reichert die Gatespannung den Kanal an. Wenn
du beim JFET den Gate-Anschluß des pn-Steuerübergang isolierst, kann er
nicht mehr arbeiten.
Kai Klaas schrieb:> Weil die beiden FETs völlig unterschiedlich arbeiten: Beim JFET, also> Sperrschicht-FET, schnürt die Gatespannung den Kanal ab, beim MOSFET,> also Isolationsschicht-FET, reichert die Gatespannung den Kanal an.
Es gibt MOSFETs sowohl als Anreicherungs- als auch Verarmungstypen.
Die JFETS gab es schon lange vor den MOSFETS. Sie lassen sich relativ
leicht in einem üblichen Bipolarprozess integrieren. MOSFETS sind
schwieriger herzustellen. Es hat eine Weile gedauert, bis die dünnen
Gate-Oxide beherrschbar waren.
Das Gute am JFET besteht darin, das der Strom tief im Halbleiterinneren
fließt, wo es nur wenige Gitterfehler gibt. Beim MOSFET fließt der Strom
(bei Kleinsignaltypen) eher an der Halbleiteroberfläche, welche prktisch
nur aus Gitterfehlern besteht. Deshalb gibt es dort mehr Rauschen als
beim JFET.
> Warum ist dieser Gate-Strom bei MOSFETs kleiner?
Kommt auch auf die Temperatur an.
Achte drauf, wie der Gate-Strom (bzw. bei OpAmps der Eingangsstrom) bei
steigender Tempetatur ansteigt.
Da können die Verhältnisse schnell anders aussehen.
