Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan...

32
KATA PENGANTAR Segala puji atas kebesaran Sang Khalik yang telah menciptakan alam semesta dalam suatu keteraturan hingga dari lisan terpetik berjuta rasa syukur kehadirat ALLAH SWT. Karena atas limpahan Rahmat dan Karunia-Nyalah sehingga kami diberikan kesempatan dan kesehatan untuk dapat menyelesaikan makalah “TRANSISTOR” yang terlaksana dengan baik. Shalawat dan salam senantiasa tercurah kepada baginda Nabi Muhammad SAW, yang diutus ke permukaan bumi ini menuntun manusia dari lembah kebiadaban menuju ke puncak peradaban seperti sekarang ini. Kami menyadari sepenuhnya,dalam penyusunan makalah ini tidak lepas dari tantangan dan hambatan. Namun berkat kerja keras dan motivasi dari pihak-pihak langsung maupun tidak langsung yang memperlancar jalannya penyusunan makalah ini. Olehnya itu, secara mendalam kami ucapkan banyak terimah kasih atas bantuan dan motivasi yang diberikan sehingga Penyusun dapat menyelesaikan makalah ini. Akhirnya dengan segala kerendahan hati kami menyadari bahwa hanya kepada AlLAH SWT jualah kita menyerahkan segalanya. Semoga kita semua mendapat curahan Rahmat dan Ridho-Nya, Aamiin.

Transcript of Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan...

Page 1: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

KATA PENGANTAR

Segala puji atas kebesaran Sang Khalik yang telah menciptakan alam

semesta dalam suatu keteraturan hingga dari lisan terpetik berjuta rasa syukur

kehadirat ALLAH SWT. Karena atas limpahan Rahmat dan Karunia-Nyalah

sehingga kami diberikan kesempatan dan kesehatan untuk dapat menyelesaikan

makalah “TRANSISTOR” yang terlaksana dengan baik. Shalawat dan salam

senantiasa tercurah kepada baginda Nabi Muhammad SAW, yang diutus ke

permukaan bumi ini menuntun manusia dari lembah kebiadaban menuju ke

puncak peradaban seperti sekarang ini.

Kami menyadari sepenuhnya,dalam penyusunan makalah ini tidak

lepas dari tantangan dan hambatan. Namun berkat kerja keras dan motivasi dari

pihak-pihak langsung maupun tidak langsung yang memperlancar jalannya

penyusunan makalah ini. Olehnya itu, secara mendalam kami ucapkan banyak

terimah kasih atas bantuan dan motivasi yang diberikan sehingga Penyusun dapat

menyelesaikan makalah ini.

Akhirnya dengan segala kerendahan hati kami menyadari bahwa

hanya kepada AlLAH SWT jualah kita menyerahkan segalanya. Semoga kita

semua mendapat curahan Rahmat dan Ridho-Nya, Aamiin.

Banjarmasin., 30 september 2013

Penyusun

Page 2: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

DAFTAR ISI

Kata pengantar...........................................................................................................

Daftar Isi................................................................................................................

BAB I Pendahuluan ...................................................................................................

A. Latar Belakang........................................................................................

B. Tujuan Pembahasan.......................................................................................

C. Rumusan Masalah.........................................................................................

D. Batasan Masalah.........................................................................................

BAB II Pembahasan...................................................................................................

A. Pengertian Transistor

B. Jenis – Jenis Transistor

C. Uni Juction Transistor

D. Field Effect Transistor

E. Mosfet

BABIII Penutup

A. Kesimpulan

B. Daftar Isi

Page 3: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat,

sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan,

modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi

semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan

inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari

sirkuit sumber listriknya. Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita

ukur sentimeter) Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan

atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar

yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat

penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor

digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras

suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-

rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi.

Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi

sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.

Cara kerja transistor Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya

ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor

bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara

berbeda. Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi

utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang,

untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati

satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan

Page 4: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran

arus utama tersebut. FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya

menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari

tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi

sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan

transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan

ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan

yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut.

1.2 Rumusan Makalah

1. Menjelaskan Tentang FET (Field Effect Transistor)

2. Menjelaskan Tentang Mosfet

1.3 Tujuan pembahasan

Agar mahasiswa-mahasiswi untuk meningkatkan pengetahuan

mengenai elektronika semikonduktor dan pengetahuan lebih mendalam

tentang Jenis Transistor FET (Field Effect Transistor) dan Mosfet,

kemudian dipaparkan lebih sederhana  agar mudah untuk pemahamahan

dan pembahasannya.

1.4 Batasan Masalah

Berdasarkan Rumusan masalah kami hanya membahas mengenai

1. FET (Field Effect transistor)

2. Mosfet

Page 5: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Field Effect Transistor (FET)

Gambar 2.1 : ilustrasi gambar FET ( Field Effect Transistor)

 

FET (Field Effect Transistor ) digunakan untuk mengontrol

arus antara dua titik tapi tidak begitu berbeda dari transistor bipolar. FET

beroperasi dengan efek medan listrik pada aliran elektron melalui satu

jenis bahan semikonduktor. Sehingga FET kadang-kadang disebut

transistor unipolar. Juga, tidak seperti semikonduktor bipolar yang dapat

diatur dalam berbagai konfigurasi untuk menyediakan dioda, transistor,

perangkat fotolistrik. perangkat sensitif suhu dan sebagainya, efek medan

biasanya hanya digunakan untuk membuat transistor, meskipun FETs juga

tersedia sebagai dioda untuk tujuan khusus, untuk digunakan sebagai

sumber arus konstan.

Arus bergerak dalam FET dalam saluran, dari koneksi sumber ke

sambungan saluran. Sebuah gerbang terminal menghasilkan medan listrik

yang mengontrol arus . Saluran ini terbuat dari kedua jenis N-atau P-jenis

bahan semikonduktor, sebuah FET ditentukan baik sebagai N-channel atau

P-channel pada perangkat. Mayoritas pembawa mengalir dari sumber ke

drain. O)- In P-channel devices, the flow of holes requires that VDS <

Page 6: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

0.”>Dalam perangkat N-channel, elektron mengalir sehingga potensi al

drain harus lebih tinggi dari Sumber (VDS> O) – Dalam perangkat P-

channel, aliran lubang mensyaratkan bahwa VDS <0. Polaritas medan

listrik yang mengontrol arus dalam saluran ditentukan oleh pembawa

mayoritas saluran, biasanya positif untuk P-channel FET dan negatif untuk

N-channel FET.

Gambar 2.2

Variasi teknologi FET didasarkan pada cara yang berbeda untuk

menghasilkan medan listrik. Namun, elektron di gate hanya digunakan

untuk men-charge dalam rangka untuk menciptakan medan listrik di

sekitar saluran, dan ada aliran minimal elektron melalui gate. Hal ini

menyebabkan resistensi masukan yang sangat tinggi de dalam perangkat

yang menggunakan FETs untuk input rangkaian. Mungkin ada sedikit

kapasitansi antara gate dan terminal FET lainnya, namun. Input Impedansi

mungkin cukup rendah di RF.

Arus melalui FET hanya untuk melewati satu jenis bahan

semikonduktor. Ada hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan

listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah

antara beberapa ratus ohm sampai kurang dari satu ohm. Output Impedansi

dari perangkat yang dibuat dengan FETs umumnya cukup rendah. Jika

Page 7: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

tegangan bias gate ditambahkan untuk mengoperasikan transistor

mendekati cut-off, output impedansi rangkaian mungkin jauh lebih tinggi.

Perangkat FET dibangun pada substrat yang diolah dari bahan

semikonduktor. Saluran ini terbentuk di dalam substrat dan memiliki

polaritas yang berlawanan (P-channel FET memiliki N-jenis substrat). Fets

kebanyakan dibangun dengan silikon. Untuk untuk mencapai gain-

bandwidth yang lebih tinggi, bahan lainnya telah digunakan. Arsenat

Gallium (GaAs) memiliki mobilitas elektron dan kecepatan pergeseran

yang jauh lebih tinggi dari silikon doped standar, Amplifier dirancang

dengan perangkat GaAs FET memiliki respon frekuensi yang lebih tinggi

dan faktor kebisingan yang lebih rendah di VHF dan UHF dari yang dibuat

dengan standar FETs.

Beberapa Kelebihan FET dibandingkan dengan transistor biasa

ialah antara lain penguatannya yang besar, serta desah yang rendah.

Karena harga FET yang lebih tinggi dari transistor, maka hanya digunakan

pada bagian-bagian yang memang memerlukan.

Bentuk fisik FET ada berbagai macam yang mirip dengan transistor. Jenis

FET ada dua yaitu Kanal N dan Kanal P. Kecuali itu terdapat pula macam

FET ialah Junktion FET (JFET) dan Metal Oxide Semiconductor FET

(MOSFET).

Page 8: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

Gambar 2.3 : symbol dan gambar transistor type FET

 

2.2 MOSFET

Transistor efek-medan semikonduktor logam-oksida

(MOSFET) adalah salah satu jenis transistor efek medan. Prinsip dasar

perangkat ini pertama kali diusulkan oleh Julius Edgar Lilienfeld pada

tahun 1925 . MOSFET mencakup kanal dari bahan semikonduktor tipe-N

dan tipe-P, dan disebut NMOSFET atau PMOSFET (juga biasa nMOS,

pMOS). Ini adalah transistor yang paling umum pada sirkuit digital

maupun analog, namun transistor sambungan dwikutub pada satu waktu

lebih umum.

A. Etimologi

Page 9: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

Kata 'logam' pada nama yang sekarang digunakan sebenarnya

merupakan nama yang salah karena bahan gerbang yang dahulunya lapisan

logam-oksida sekarang telah sering digantikan dengan lapisan polisilikon

(polikristalin silikon). Sebelumnya aluminium digunakan sebagai bahan

gerbang sampai pada tahun 1980 -an ketika polisilikon mulai dominan

dengan kemampuannya untuk membentuk gerbang menyesuai-sendiri.

Walaupun demikian, gerbang logam sekarang digunakan kembali karena

sulit untuk meningkatkan kecepatan operasi transistor tanpa pintu logam.

IGFET adalah peranti terkait, istilah lebih umum yang berarti transistor

efek-medan gerbang-terisolasi, dan hampir identik dengan MOSFET,

meskipun dapat merujuk ke semua FET dengan isolator gerbang yang

bukan oksida. Beberapa menggunakan IGFET ketika merujuk pada

perangkat dengan gerbang polisilikon, tetapi kebanyakan masih

menyebutnya MOSFET.

B. Komposisi

Biasanya bahan semikonduktor pilihan adalah silikon, namun

beberapa produsen IC, terutama IBM, mulai menggunakan campuran

silikon dan germanium (SiGe) sebagai kanal MOSFET. Sayangnya,

banyak semikonduktor dengan karakteristik listrik yang lebih baik

daripada silikon, seperti galium arsenid (GaAs), tidak membentuk

antarmuka semikonduktor-ke-isolator yang baik sehingga tidak cocok

untuk MOSFET. Hingga kini terus diadakan penelitian untuk membuat

isolator yang dapat diterima dengan baik untuk bahan semikonduktor

lainnya.

Untuk mengatasi peningkatan konsumsi daya akibat kebocoran arus

gerbang, dielektrik κ tinggi menggantikan silikon dioksida sebagai isolator

Page 10: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

gerbang, dan gerbang logam kembali digunakan untuk menggantikan

polisilikon1.

Gerbang dipisahkan dari kanal oleh lapisan tipis isolator yang secara

tradisional adalah silicon dioksida, tetapi yang lebih maju menggunakan

teknologi silicon oxynitride. Beberapa perusahaan telah mulai

memperkenalkan kombinasi dielektrik κ tinggi + gerbang logam di

teknologi 45 nanometer.

Gambar 3.1 :Fotomikrograf dua gerbang logam MOSFET dalam ujicoba.

C. Simbol Sirkuit

Berbagai simbol digunakan untuk MOSFET. Desain dasar

umumnya garis untuk saluran dengan kaki sumber dan cerat

meninggalkannya di setiap ujung dan membelok kembali sejajar dengan

kanal. Garis lain diambil sejajar dari kanal untuk gerbang. Kadang-kadang

tiga segmen garis digunakan untuk kanal peranti moda pengayaan dan

garis lurus untuk moda pemiskinan.

Sambungan badan jika ditampilkan digambar tersambung ke

bagian tengan kanal dengan panah yang menunjukkan PMOS atau NMOS.

Panah selalu menunjuk dari P ke N, sehingga NMOS (kanal-N dalam 1 "Intel 45nm Hi-k Technology"

Page 11: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

sumur-P atau substrat-P) memiliki panah yang menunjuk kedalam (dari

badan ke kanal). Jika badan terhubung ke sumber (seperti yang umumnya

dilakukan) kadang-kadang saluran badan dibelokkan untuk bertemu

dengan sumber dan meninggalkan transistor. Jika badan tidak ditampilkan

(seperti yang sering terjadi pada desain IC desain karena umumnya badan

bersama) simbol inversi kadang-kadang digunakan untuk menunjukkan

PMOS, sebuah panah pada sumber dapat digunakan dengan cara yang

sama seperti transistor dwikutub (keluar untuk NMOS, masuk untuk

PMOS).

Kanal-P

Kanal-N

JFET MOSFET pengayaanMOSFET pemiskinan

Gambar 3.2 : Simbol Sirkuit pada Mosfet

Untuk simbol yang memperlihatkan saluran badan, di sini

dihubungkan internal ke sumber. Ini adalah konfigurasi umum, namun

tidak berarti hanya satu-satunya konfigurasi. Pada dasarnya, MOSFET

adalah peranti empat saluran, dan di sirkuit terpadu banyak MOSFET yang

berbagi sambungan badan, tidak harus terhubung dengan saluran sumber

semua transistor.

Page 12: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

D. Operasi MOSFET2

1. Struktur Semikonduktor–Logam–Oksida

Gambar 3.3 :Struktur Semikonduktor–Logam–Oksida pada silikon tipe-P

Struktur semikonduktor–logam–oksida sederhana diperoleh dengan

menumbuhkan selapis oksida silikon di atas substrat silikon dan

mengendapkan selapis logam atau silikon polikristalin. Karena oksida

silikon merupakan bahan dielektrik, struktur MOS serupa dengan

kondensator planar dengan salah satu elektrodenya digantikan dengan

semikonduktor.

Ketika tegangan diterapkan membentangi struktur MOS, tegangan

ini mengubah penyebaran muatan dalam semikonduktor. Umpamakan

sebuah semikonduktor tipe-p (dengan NA merupakan kepadatan akseptor, p

kepadatan lubang; p = NA pada badan netral), sebuah tegangan positif

dari gerbang ke badan membuat lapisan pemiskinan dengan memaksa

lubang bermuatan positif untuk menjauhi antarmuka

gerbang-isolator/semikonduktor, meninggalkan daerah bebas pembawa.

Jika cukup tinggi, kepadatan tinggi pembawa muatan negatif

membentuk lapisan inversi dibawah antarmuka antara semikonduktor dan

isolator. Umumnya, tegangan gerbang dimana kepadatan elektron pada

2 Yannis Tsividis (1999). Operation and Modeling of the MOS Transistor (ed. Edisi kedua). New York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-065523-5.

Page 13: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

lapisan inversi sama dengan kepadatan lubang pada badan disebut

tegangan ambang.

Struktur badan tipe-p ini adalah konsep dasar dari MOSFET tipe-n,

yang mana membutuhkan penambahan daerah sumber dan cerat tipe-n.

2. Struktur MOSFET dan formasi kanal

Gambar 3.4 : Irisan NMOS tanpa kanal yang terbentuk (keadaan mati)

Gambar 3.5 Irisan NMOS dengan kanal yang terbentuk (keadaan hidup)

Sebuah transistor efek-medan semikonduktor–logam–oksida

(MOSFET) adalah berdasarkan pada modulasi konsentrasi muatan oleh

kapasitansi MOS di antara elektrode badan dan elektrode gerbang yang

Page 14: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

terletak di atas badan dan diisolasikan dari semua daerah peranti dengan

sebuah lapisan dielektrik gerbang yang dalam MOSFET adalah sebuah

oksida, seperti silikon dioksida. Jika dielektriknya bukan merupakan

oksida, peranti mungkin disebut sebagai FET semikonduktor–logam–

terisolasi (MISFET) atau FET gerbang–terisolasi (IGFET). MOSFET

menyertakan dua saluran tambahan yaitu sumber dan cerat yang

disambungkan ke daerah dikotori berat tersendiri yang dipisahkan dari

daerah badan. Daerah tersebut dapat berupa tipe-p ataupun tipe-n, tetapi

keduanya harus dari tipe yang sama, dan berlawanan tipe dengan daerah

badan. Daerah sumber dan cerat yang dikotori berat biasanya ditandai

dengan '+' setelah tipe pengotor. Sedangkan daerah yang dikotori ringan

tidak diberikan tanda.

Jika MOSFET adalah berupa salur-n atau NMOS FET, lalu sumber

dan cerat adalah daerah 'n+' dan badan adalah daerah 'p'. Maka seperti

yang dijelaskan di atas, dengan tegangan gerbang yang cukup, di atas

harga tegangan ambang, elektron dari sumber memasuki lapisan inversi

atau salur-n pada antarmuka antara daerah-p dengan oksida. Kanal yang

menghantar ini merentang di antara sumber dan cerat, dan arus dialirkan

melalui kanal ini jika ada tegangan yang dikenakan di antara sumber dan

cerat.

Jika tegangan gerbang dibawah harga ambang, kanal kurang

terpopulasi dan hanya sedikit arus bocoran praambang yang dapat

mengalir dari sumber ke cerat.

3. Moda operasi

Operasi dari MOSFET dapat dibedakan menjadi tiga moda yang

berbeda, bergantung pada tegangan yang dikenakan pada saluran. Untuk

mempermudah, perhitungan dibawah merupakan perhitungan yang telah

disederhanakan3 4

3 William Liu (2001). MOSFET Models for SPICE Simulation. New York: Wiley-Interscience. ISBN 0-471-39697-4.4 http://www.designers-guide.org/links.html

Page 15: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

Untuk sebuah MOSFET salur-n moda pengayaan, ketiga moda

operasi adalah:

4. Moda Inversi Lemah

Disebut juga moda Titik-Potong atau Pra-Ambang, yaitu ketika

VGS < Vth

dimata V_th adalah tegangan ambang peranti.

Berdasarkan model ambang dasar, transistor dimatikan dan tidak

ada penghantar antara sumber dan cerat. Namun pada kenyataannya,

distribusi Boltzmann dari energi elektron memungkinkan beberapa

elektron berenergi tinggi pada sumber untuk memasuki kanal dan mengalir

ke cerat, menghasilan arus praambang yang merupakan fungsi

eksponensial terhadan tegangan gerbang–sumber. Walaupun arus antara

cerat dan sumber harusnya nol ketika transistor minatikan, sebenarnya ada

arus inversi-lemah yang sering disebut sebagai bocoran praambang.

Pada inversi-lemah, arus berubah eksponensial terhadap panjar

gerbang-ke-sumber VGS56[

,

dimana ID0 = arus pada dan faktor landaian n didapat dari

,

dengan = kapasitansi dari lapisan pemiskinan dan = kapasitansi

dari lapisan oksida.

Beberapa sirkuit daya-mikro didesain untuk mengambil

keuntungan dari bocoran praambang.789 Dengan menggunakan daerah

inversi-lemah, MOSFET pada sirkuit tersebut memberikan perbandingan 5 P R Gray, P J Hurst, S H Lewis, and R G Meyer (2001). Analysis and Design of Analog Integrated Circuits (ed. Edisi Keempat). New York: Wiley. hlm. 66-67. ISBN 0-471-32168-0.6 P. R. van der Meer, A. van Staveren, A. H. M. van Roermund (2004). Low-Power Deep Sub-Micron CMOS Logic: Subthreshold Current Reduction. Dordrecht: Springer. hlm. 78. ISBN 1402028482.7 Leslie S. Smith, Alister Hamilton (1998). Neuromorphic Systems: Engineering Silicon from Neurobiology. World Scientific. hlm. 52-56. ISBN 9810233779.

Page 16: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

transkonduktansi terhadap arus yang tertinggi ( ),

hampir seperti transistor dwikutub. Sayangnya lebar-jalur rendah

dikarenakan arus penggerak yang rendah.10 11

Gambar 3.6 : arus cerat MOSFET vs. Tegangan cerat-ke-sumber untuk beberapa

harga , perbatasan antara moda linier (Ohmik) dan penjenuhan

(aktif) diperlihatkan sebagai lengkung parabola di atas

Gambar 3.7 : Irisan MOSFET dalam noda linier (ohmik), daerah inversi kuat

terlihat bahkan didekat cerat

8 Satish Kumar (2004). Neural Networks: A Classroom Approach. Tata McGraw-Hill. hlm. 688. ISBN 0070482926.9 Manfred Glesner, Peter Zipf, Michel Renovell (2002). Field-programmable Logic and Applications: 12th International Conference. Dordrecht: Springer. hlm. 425. ISBN 3540441085.10 Sandeep K. Shukla, R. Iris Bahar (2004). Nano, Quantum and Molecular Computing. Springer. hlm. 10 and Fig. 1.4, p. 11. ISBN 1402080670.11 Ashish Srivastava, Dennis Sylvester, David Blaauw (2005). Statistical Analysis and Optimization For VLSI: Timing and Power. Springer. hlm. 135. ISBN 0387257381.

Page 17: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

Gambar 3.8 : Irisan MOSFET dalam moda penjenuhan (aktif), terdapat takik

didekat cerat

5. Moda trioda

Disebut juga sebagai daerah linear (atau daerah Ohmik1213) yaitu

ketika VGS > Vth dan VDS < ( VGS - Vth ).

Transistor dihidupkan dan sebuah kanal dibentuk yang

memungkinkan arus untuk mengalir di antara sumber dan cerat. MOSFET

beroperasi seperti sebuah resistor, dikendalikan oleh tegangan gerbang

relatif terhadap baik tegangan sumber dan cerat. Arus dari cerat ke sumber

ditentukan oleh:

dimana adalah pergerakan efektif pembawa muatan, adalah lebar

gerbana, adalah panjang gerbang dan adalah kapasitansi oksida

gerbang tiap unit luas. Transisi dari daerah eksponensial praambang ke

daerah trioda tidak setajam seperti yang diperlihatkan perhitungan.

6. Moda penjenuhan

12 C Galup-Montoro & Schneider MC (2007). MOSFET modeling for circuit analysis and design. London/Singapore: World Scientific. hlm. 83. ISBN 981-256-810-7.13 Norbert R Malik (1995). Electronic circuits: analysis, simulation, and design. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall. hlm. 315–316. ISBN 0-02-374910-5.

Page 18: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

Juga disebut dengan Moda Aktif14 15Ketika VGS > Vth dan VDS >

( VGS - Vth )Transistor dihidupkan dan kanal dibentuk, memungkinkan arus

untuk mengalir di antara sumber dan cerat. Karena tegangan cerat lebih

tinggi dari tegangan gerbang, elektron menyebar dan penghantaran tidak

melalui kanal sempit tetapi melalui kanal yang jauh lebih lebar. Awal dari

daerah kanal disebut penyempitan untuk menunjukkan kurangnya daerah

kanal didekat cerat. Arus cerat sekarang hanya sedikit bergantung pada

tegangan cerat dan dikendalikan terutama oleh tegangan gerbang–sumber.

Faktor tambahan menyertakan λ, yaitu parameter modulasi panjang

kanal, membuat tegangan cerat mandiri terhadap arus, dikarenakan oleh

adanya efek Early.

,

dimana kombinasi Vov = VGS - Vth dinamakan tegangan overdrive.16

Parameter penting desain MOSFET adalah resistansi keluaran :

.

E. Tipe MOSFET lainnya

1. MOSFET gerbang ganda

MOSFET gerbang ganda mempunyai konfigurasi tetroda, dimana

semua gerbang mengendalikan arus dalam peranti. Ini biasanya digunakan

untuk peranti isyarat kecil pada penggunaan frekuensi radio dimana

gerbang kedua gerang keduanya digunakan sebagai pengendali penguatan

atau pencampuran dan pengubahan frekuensi.

14 PR Gray, PJ Hurst, SH Lewis & RG Meyer. §1.5.2 p. 45. ISBN 0-471-3216815 A. S. Sedra and K.C. Smith (2004). Microelectronic circuits (ed. Fifth Edition). New York: Oxford. hlm. 552. ISBN 0-19-514251-9.16 A. S. Sedra and K.C. Smith. p. 250, Eq. 4.14. ISBN 0-19-514251-9.

Page 19: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

2. FinFET

Gambar 3.9 Peranti FinFET gerbang ganda.

FinFET adalah sebuah peranti gerbang ganda yang diperkenalkan

untuk memprakirakan flek kanal pendek dan mengurangi perendahan

sawar diinduksikan-cerat.

3. MOSFET moda pemiskinan

Peranti MOSFET moda pemiskinan adalah MOSFET yang dikotori

sedemikian rupa sehingga sebuah kanal terbentuk walaupun tidak ada

tegangan dari gerbang ke sumber. Untuk mengendalikan kanal, tegangan

negatif dikenakan pada gerbang untuk peranti salur-n sehingga

"memiskinkan" kanal, yang mana mengurangi arus yang mengalir melalui

kanal. Pada dasarnya, peranti ini ekivalen dengan sakelar normal-hidup,

sedangkan MOSFET moda pengayaan ekivalen dengan sakelar normal-

mati.17

Karena peranti ini kurang berdesah pada daerah RF dan penguatan

yang lebih baik, peranti ini sering digunakan pada peralatan elektronik RF.

4. Logika NMOS

MOSFET salur-n lebih kecil daripada MOSFET salur-p untuk

performa yang sama, dan membuat hanya satu tipe MOSFET pada

kepingan silikon lebih murah dan lebih sederhana secara teknis. Ini adalah

prinsip dasar dalam desain logika NMOS yang hanya menggunakan

17 "Intel 45nm Hi-k Technology

Page 20: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

MOSFET salur-n. Walaupun begitu, tidak seperti logika CMOS, logika

NMOS menggunakan daya bahkan ketika tidak ada pensakelaran. Dengan

peningkatan teknologi, logika CMOS menggantikan logika NMOS pada

tahun 1980-an.

5. MOSFET daya

Gambar 3.10 :Irisan sebuah MOSFET daya dengan sel persegi. Sebuah transistor

biasanya terdiri dari beberapa ribu sel.

MOSFET daya memiliki struktur yang berbeda dengan MOSFET

biasa.18 Seperti peranti semikonduktor daya lainnya, strukturnya adalah

vertikal, bukannya planar. Menggunakan struktur vertikal memungkinkan

transistor untuk bertahan dari tegangan tahan dan arus yang tinggi. Rating

tegangan dari transistor adalah fungsi dari pengotoran dan ketebalan dari

lapisan epitaksial-n, sedangkan rating arus adalah fungsi dari lebar kanal.

Pada struktur planar, rating arus dan tegangan tembus ditentukan oleh

fungsi dari dimensi kanal, menghasilkan penggunaan yang tidak efisien

untuk daya tinggi. Dengan struktur vertikal, besarnya komponen hampir

sebanding dengan rating arus dan ketebalan komponen sebanding dengan

rating tegangan.

MOSFET daya dengan struktur lateral banyak digunakan pada

penguat audio hi-fi. Kelebihannya adalah karakteristik yang lebih baik

pada daerah penjenuhan daripada MOSFET vertikal. MOSFET vertikal

didesain untuk penggunaan pensakelaran.

18 Power Semiconductor Devices, B. Jayant Baliga, PWS publishing Company, Boston. ISBN 0-534-94098-6

Page 21: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

F. DMOS

DMOS atau semikonduktor–logam–oksida terdifusi–ganda adalah

teknologi penyempurnaan dari MOSFET vertikal. Hampir semua

MOSFET daya dikonstruksi dengan teknologi ini.

BAB III

Page 22: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

KESIMPULAN

Dalam makalah ini kami menyimpulkan bahwa :

Transistor adalah kompnen yang mengubah wajah dunia,memungkinkan

ukuran peralatan elektronika semakin kecil dan kompak dan daya konsumsinya

rendah,juga mengawali era elektronika digital.

Tiga karakteristik transisttror yaitu karakteristik masukan, karakteristik

keluaran, dan karakteristik transfer. Dari karakteristik masukan kita dapat

menghitung hambatan masukan dan dari karakteristik keluaran kita dapat

menghitung hambatan keluaran, sedangkan dari karakteristik transfer kita dapat

menghitung penguatan arus.

Jenis Jenis Transistor ada 3 yaitu : Uni Junction Transistor, Field Effect

Transistor dan Mosfet.

DAFTAR ISI

Page 23: Etimologi · Web viewAda hambatan yang sangat kecil tanpa adanya medan listrik (tidak ada tegangan bias). drain-source resistance (RDS) adalah antara beberapa ratus ohm sampai kurang

http://dasarelektronika.com/pengertian-dan-fungsi-transistor/

http://id.wikipedia.org/wiki/Transistor_efek%E2%80%93medan

http://id.wikipedia.org/wiki/MOSFET