[트랜지스터] JFET, 핀치오프

 

 

 

안녕하세요. 취업한 공대누나입니다.

오늘은 지난시간에 이어 FET에 대해 마저 다뤄볼건데요.

또 다른 FET인 JFET와 핀치오프 특성에 대해서 알아보겠습니다.

이해하는 방식이 크게 다르지 않으니 천천히 읽어보시면 됩니다.

그럼 시작하겠습니다.

 

 

5. JFET

 

N타입 JFET는 약하게 도핑된 N형 반도체에  P형 반도체 2개가 양옆에 삽입이 되어있는 형태입니다.

 

PN접합에 역방향 전압이 인가되면 공핍영역이 확대됩니다.

따라서 게이트에 음의 전압을 인가해주면

공핍영역이 확대되어 소스와 드레인 사이에 흐르던 전류를 방해합니다.

 

게이트 부근에 전압을 걸지 않으면 공핍층이 사라지고

게이트가 열러 전류가 흐르게 됩니다.

 

그린 그림을 자세히(?) 보시면 드레인 쪽으로 공핍층이 몰리는 것을 볼 수 있습니다.

이것은 드레인과 게이트에 걸리는 역방향 바이어스가 게이트와 소스 간에 걸리는 역방향 바이어스보다

크기 때문에 드레인 쪽으로 쏠리는 것입니다.

 

 

 

6. 핀치오프

 

게이트 전압을 일정하게 유지한 상태에서

드레인 소스간의 전압을 키워주게 되면 드레인과 게이트간의 역방향 전압이 더욱 커지게 됩니다.

이렇게 역방향 바이어스가 커지게 되면 공핍 영역이 넓어져서 결국 채널이 막히게 됩니다.

(Vgs가 일정하더라도 Vds의 증가에 따라서 공핍층이 늘어납니다.)

 

이러한 현상을 핀치오프 (pinch-off)라고 합니다.

 

위의 그림에서 채널이 막힌 이후(핀치오프)

드레인 전류는 증가하다가 일정하게 유지가 되는 것을 알 수 있습니다.

 

우리가 생각하기에는 채널이 끊어져서 전류가 흐르지 않을 것 같지만

드레인 부근의 강한 전계에 의해서 전자가 드레인으로 빠르게 끌려 가게 됩니다.

핀치오프가 된 시점부터는 드레인 소스 전압을 높일지라도 일정한 전류가 흐르게 됩니다.

 

 

 

제가 학부생 때는 핀치오프라는 개념을 잘 이해하지 못했습니다.

이렇게 졸업을 하고 이해하게 되네요.

여러분들은 학부생 때 이해하시기 바라며 글을 마칩니다.