Stručně řečeno, pracovní princip-tranzistoru s efektem pole (FET) spočívá v tom, že „ID proudu tekoucí mezi kolektorem a zdrojem kanálem je řízeno zpětným-předpojatým hradlovým napětím tvořeným pn přechodem mezi hradlem a kanálem.“ Přesněji řečeno, šířka dráhy toku ID, tj. plocha průřezu kanálu-, je řízena změnou expanze vrstvy vyčerpání způsobené změnou zpětného předpětí pn přechodu. V oblasti bez -saturace, kde je VGS=0, není rozšíření přechodové vrstvy příliš velké. Podle elektrického pole VDS aplikovaného mezi kolektorem a zdrojem jsou některé elektrony v oblasti zdroje odtahovány kolektorem, tj. proud ID teče z kolektoru do zdroje. Přechodová vrstva táhnoucí se od brány k odtoku blokuje část kanálu, což způsobuje nasycení ID. Tento stav se nazývá pinch{14}}vypnuto. To znamená, že přechodová vrstva blokuje část kanálu, ale proud není přerušen.
V přechodové vrstvě, protože nedochází k volnému pohybu elektronů a děr, má za ideálních podmínek téměř izolační vlastnosti a proud teče většinou velmi pomalu. V tomto bodě je však elektrické pole mezi odtokem a zdrojem ve skutečnosti blízko dna odtoku a brány, kde jsou dvě přechodové vrstvy v kontaktu. Vysokorychlostní elektrony přitažené driftovým elektrickým polem procházejí přechodovou vrstvou. Protože síla driftového elektrického pole zůstává téměř konstantní, dochází k saturaci ID. Za druhé, VGS se mění v záporném směru, takže VGS=VGS(vypnuto), v tomto bodě přechodová vrstva zhruba pokrývá celou oblast. Kromě toho je většina elektrického pole VDS aplikována na přechodovou vrstvu, přitahuje elektrony směrem ke směru driftu, přičemž v blízkosti zdroje zůstává pouze velmi krátká část, což dále brání toku proudu.
MOS pole-Obvod výkonového spínače tranzistoru
Tranzistory MOS s -efektem pole jsou také známé jako tranzistory s metalovým -oxidovým-polovodičovým- polem (MOSFET). Obecně se vyskytují ve dvou typech: v-režimu vyčerpání a v-režimu vylepšení. MOSFETy v režimu vylepšení- lze dále rozdělit na typy NPN a PNP. Typ NPN se obvykle nazývá N-kanál a typ PNP se také nazývá P{11}}kanál. U tranzistoru s N-kanálovým polem-efektem (FET) jsou zdroj a sběrač připojeny k polovodiči typu N- a podobně u P-kanálového FET jsou zdroj a sběrač připojeny k polovodiči typu P-. Výstupní proud FET je řízen vstupním napětím (nebo elektrickým polem) a lze jej považovat za minimální nebo neexistující. To má za následek vysokou vstupní impedanci, a proto se nazývá tranzistor s efektem pole (FET).
Když je na diodu přivedeno propustné napětí (P-vývod na kladný, N-vývod na záporný), dioda vede a proud protéká jejím PN přechodem. Je to proto, že když je na polovodič typu P-přivedeno kladné napětí, záporné elektrony v polovodiči typu N- jsou přitahovány k polovodiči typu P- s kladným napětím, zatímco kladné elektrony v polovodiči typu P- se pohybují směrem k polovodiči typu N-, čímž vytvářejí polovodičový proud. Podobně, když se na diodu přivede zpětné napětí (svorka P-připojená k záporné svorce a svorka N{10}}na kladnou svorku), na polovodič typu P- se přivede záporné napětí. Kladné elektrony jsou koncentrovány v polovodiči typu P-, zatímco záporné elektrony jsou koncentrovány v polovodiči typu N-. Protože se elektrony nepohybují, PN přechodem neprotéká žádný proud a dioda je odříznuta. Když na hradle není žádné napětí, jak bylo analyzováno dříve, mezi zdrojem a kolektorem neprotéká žádný proud a MOSFET je ve vypnutém stavu (obrázek 7a). Když je na hradlo N-kanálového MOS MOSFETu přivedeno kladné napětí, vlivem elektrického pole jsou k hradlu přitahovány záporné elektrony ze zdroje a kolektoru polovodiče typu N-. V důsledku ucpání oxidového filmu se však elektrony hromadí v polovodiči typu P- mezi dvěma N-kanály (viz obrázek 7b), čímž se vytvoří proud a zdroj a odvod jsou vodivé. Lze si představit, že dva polovodiče typu N- jsou propojeny kanálem a vytvoření hradlového napětí je ekvivalentní postavení mostu mezi nimi. Velikost tohoto můstku je dána hradlovým napětím.
C-Pole MOS-Transistor efektů (vylepšení-Pole MOS režimu-Transistor efektů)
Tento obvod kombinuje vylepšený -režim P-kanálového MOS pole-tranzistoru (EMT) a vylepšený -tranzistor N{4}}kanálového MOS pole-s efektem pole (N-kanálový MOS-tranzistor s efektem pole). Když je vstup nízký, zapne se P-kanálový MOS-tranzistor s efektem pole a jeho výstup je připojen ke kladné svorce napájecího zdroje. Když je vstup vysoký, zapne se N-kanálový tranzistor MOS s polem{13}} a jeho výstup je spojen se zemí. V tomto obvodu tranzistory s P-kanálem a N-kanálovým MOS polem-efektem vždy fungují v opačných stavech, přičemž jejich vstupní a výstupní fáze jsou obráceny. Tato operace umožňuje větší proudový výstup. Současně se kvůli unikajícímu proudu vypne tranzistor s polem -efektem MOS dříve, než napětí hradla dosáhne 0 V, obvykle když je napětí hradla menší než 1 až 2 V. Vypínací napětí se mírně liší v závislosti na konkrétním tranzistoru s efektem pole MOS. Tato konstrukce zabraňuje zkratu způsobenému současným vedením obou tranzistorů.
