Direkt zum Inhalt

Pfadnavigation

  1. Startseite
  2. Physik
  3. 4 Elektrizitätslehre
  4. 4.5 Elektrische Leitungsvorgänge
  5. 4.5.5 Elektrische Leitung in Halbleitern
  6. Feldeffekttransistor

Feldeffekttransistor

Anders als bei herkömmlichen Transistoren fließt bei Feldeffekttransistoren kein Strom über pn-Übergänge, sondern über einen Halbleiterkanal eines Leitungstyps (n- oder p-leitend). Die elektrische Leitfähigkeit des Kanals kann mithilfe eines äußeren elektrischen Feldes beeinflusst werden. Feldeffekttransistoren eignen sich sehr gut zur Verwendung in integrierten Schaltkreisen.

Schule wird easy mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.
Jetzt 30 Tage risikofrei testen
Your browser does not support the video tag.

Anders als bei herkömmlichen Transistoren fließt bei Feldeffekttransistoren kein Strom über pn-Übergänge, sondern über einen Halbleiterkanal eines Leitungstyps (n- oder p-leitend). Die elektrische Leitfähigkeit des Kanals kann mithilfe eines äußeren elektrischen Feldes beeinflusst werden. Feldeffekttransistoren eignen sich sehr gut zur Verwendung in integrierten Schaltkreisen.

Ein Feldeffekttransistor (FET) besteht aus unterschiedlich dotierten Schichten eines Grundmaterials, meist Silicium. Die Anschlüsse bei einem FET heißen Source S (Quelle, Zufluss), Drain D (Senke, Abfluss) und Gate G (Tor). Der Arbeitsstromkreis wird zwischen S und D geschaltet. Im Transistor befindet sich zwischen S und D ein Kanal, dessen Leitfähigkeit durch die Spannung zwischen S und G beeinflusst wird. Das Gate wirkt also als Steuerelektrode auf den Kanal. Es ist vom Kanal völlig isoliert, woraus eine wichtige Besonderheit der FETs resultiert: FETs werden stromlos und damit auch leistungslos gesteuert.

Der Kanal kann durch verschiedene Herstellungsverfahren entweder selbstleitend oder selbstsperrend ausgelegt sein. Selbstsperrende Kanäle haben einen sehr hohen Widerstand, sofern zwischen S und G keine Steuerspannung anliegt. Schaltet man die Steuerspannung ein, dann reichern sich Ladungsträger im Kanal an, der dadurch elektrische leitend wird.
Selbstleitende Kanäle lassen den Strom ohne Steuerspannung passieren. Beim Zuschalten der Steuerspannung werden die Ladungsträger aus ihnen herausgedrückt, sodass ihr Widerstand immer höher wird. Je nach Kanaltyp und Art der Ladungsträger im Kanal unterscheidet man zwischen verschiedenen FETs.

Nachfolgend wird das Funktionsprinzip eines speziellen FETs, eines MOSFETs näher erläutert, bei dem der Kanal zunächst nicht leitend ist. Im Arbeitsstromkreis zwischen S und D fliesst kein Strom. Durch die positive Ladung an G werden Elektronen aus dem Silicium-Grundmaterial in den Kanal gezogen und unterhalb der Isolierschicht gesammelt. Dort stehen sie als frei bewegliche Ladungsträger für den Strom zwischen S und D zur Verfügung. Das Gate der MOSFETS besteht aus Metall, die Isolierschicht aus Siliciumoxid. Daraus erklärt sich auch ihre Bezeichnung: metall oxid semiconductor (Metall-Oxid-Halbleiter).

  • Aufbau eines Feldeffekttransistors
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Feldeffekttransistor." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/index.php/schuelerlexikon/physik/artikel/feldeffekttransistor (Abgerufen: 30. June 2025, 11:32 UTC)

Suche nach passenden Schlagwörtern

  • selbstsperrende Kanäle
  • Drain
  • Gate
  • selbstleitende Kanäle
  • Feldeffekttransistor
  • integrierter Schaltkreis
  • Source
  • Halbleiterkanal
  • MOSFETS
Jetzt durchstarten

Lernblockade und Hausaufgabenstress?

Entspannt durch die Schule mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack.

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.

Verwandte Artikel

Digitaltechnik

Während sich bei herkömmlichen elektrischen oder elektronischen Schaltungen (Analogschaltungen) Strom und Spannung stetig verändern, arbeiten Digitalschaltungen nur mit den zwei Zuständen leitend und nichtleitend. Digitalschaltungen stellen die Grundlage aller modernen Kommunikations- und Informationssysteme dar.

Flip-Flop-Schaltung

Bei einer Flip-Flop-Schaltung werden Transistoren als Schalter benutzt, um zwischen zwei stabilen Zuständen hin- und herzuschalten. Die Flip-Flop-Schaltung spielt in der Digitaltechnik als integriertes Bauelement in Speicherschaltkreisen eine besonders bedeutsame Rolle.

Halbleiter

Halbleiter sind Stoffe, die sowohl Eigenschaften von Isolatoren als auch von Leitern besitzen. Welche dieser Eigenschaften überwiegen, wird von den äußeren Bedingungen und von Störungen in der Struktur des Atomgitters eines Halbleiters bestimmt. Eines der wichtigsten Halbleitermaterialien ist Silicium.

Halbleiterdiode

Eine Halbleiterdiode ist ein elektronisches Bauelement, das aus zwei unterschiedlich dotierten Schichten desselben Grundmaterials aufgebaut ist. Sie besteht aus einem n-Halbleiter und einem p-Halbleiter sowie dem Bereich zwischen beiden Schichten, dem pn-Übergang.

Halbleiterelektronik, Entwicklung der

Halbleiter waren bereits im 19 Jahrhundert bekannt und wurden auch als Gleichrichter genutzt. Da aber weder Eigenschaften genauer untersucht waren noch die technischen Voraussetzungen für die Herstellung von Halbleitern mit bestimmten Eigenschaften bestanden, konzentrierten sich Physik und Technik zunächst auf die Entwicklung von Elektronenröhren und deren Anwendung.
Der entscheidenden Durchbruch gelang 1947-1949 mit der Entdeckung des Transistoreffekts.
Erste Anwendungen von Transistoren kamen ab 1953 auf den Markt (Hörgeräte, Transistorradios).
In den sechziger Jahren begann die Entwicklung von Chips. 1965 konnte man 30 Bauelemente auf einem Chip unterbringen, heute sind es weit über eine Million.

Ein Angebot von

Footer

  • Impressum
  • Sicherheit & Datenschutz
  • AGB
© Duden Learnattack GmbH, 2025