Diferença entre JFET e MOSFET (com tabela)

Os transistores JFET ou de efeito de campo são dispositivos elétricos usados como amplificadores ou interruptores e se tornaram parte integrante dos chips de memória. JFET e MOSFET são dois tipos de FET que funcionam com base no princípio dos transistores de junção, mas são bastante diferentes um do outro.

JFET vs MOSFET

A diferença entre JFET e MOSTFET é que a corrente através do JFET é canalizada pelo campo elétrico através da junção PN polarizada reversa, enquanto no MOSFET a condutividade é devida ao campo elétrico transversal no isolador de óxido de metal embutido no semicondutor.

A próxima diferença fundamental entre os dois é que o JFET permite menos impedância de entrada do que o MOSFET e, como o último, que possui um isolador embutido, permite menos vazamento de corrente.

JFET, que normalmente é denominado como "dispositivo LIGADO", é uma ferramenta do tipo de esgotamento que tem baixa resistência de drenagem, enquanto seu MOSFET sucessor é denominado normalmente como "dispositivo DESLIGADO" que pode funcionar tanto no modo de esgotamento quanto no modo avançado e tem alta resistência de drenagem

 

Tabela de comparação entre JFET e MOSFET (na forma tabular)

Parâmetro de ComparaçãoJFETMOSFET
Impedância de entradaBaixa impedância de entrada de cerca de 108 ΩAlta impedância de entrada de cerca de 1010 a 1015 Ω
Resistência de drenagemBaixa resistência de drenagemAlta resistência à drenagem
Fácil de fabricarÉ mais difícil de fabricar do que MOSFETÉ comparativamente mais fácil de montar do que JFET
PreçoCusto inferior ao MOSFETMais caro que JFET
Modo de FuncionamentoTipo de esgotamentoTipo de esgotamento e aprimoramento

 

O que é JFET?

JFET, que é uma abreviatura de Junction Gate Field Effect Transistor, é um dispositivo unipolar que tem basicamente três partes, uma fonte, um dreno e um portão. É usado principalmente em amplificadores, resistores e interruptores.

É um tipo básico de FET que funciona quando uma pequena tensão é aplicada ao terminal do gate. Essa pequena tensão permite que a corrente flua da fonte para o dreno e além.

A tensão aplicada na porta (VGS) controla a largura da zona de depleção e, portanto, a quantidade de corrente que flui através do semicondutor. Portanto, a corrente de dreno que flui através do canal é proporcional à tensão aplicada.

À medida que a tensão negativa no terminal da porta aumenta, a zona de depleção se alarga e a corrente menor flui através do canal e, finalmente, um estágio atinge onde a zona de depleção interrompe o fluxo de corrente completamente.

O JFET é ainda classificado como JFET do Canal N, onde o canal que conecta o dreno e a fonte é fortemente dopado com elétrons e o JFET do Canal P, onde o canal é rico em buracos

 

O que é MOSFET?

O MOSFET ou FET semicondutor de óxido de metal é uma configuração avançada do FET que tem quatro partes para realizar suas funções. Eles são amplamente usados em chips de memória de computador, como em células de memória semicondutoras de óxido metálico para armazenamento de bits.

Embora o MOSFET siga o princípio básico do FET, ele tem um design mais complicado que também o torna mais eficiente. O MOSFET também é um dispositivo unipolar que funciona nos modos de depleção e intensificação para amplificar os sinais.

Todos os tipos de MOSFET possuem um isolante de óxido metálico que separa o substrato da porta. Quando uma tensão é aplicada no terminal da porta, forma-se um canal, devido à força eletrostática, entre o dreno e a fonte que permite a corrente. 

O D-MOSFET funciona no modo de depleção onde existe um canal pré-construído e este canal é fechado ao aplicar uma tensão, enquanto o E-MOSFET que funciona no modo de realce requer um potencial para criar um canal para o fluxo de corrente. O MOSFET é um FET mais avançado feito para aumentar a resistência do dreno e aplicar impedância de entrada infinita enquanto diminui a corrente de fuga. No entanto, o MOSFET requer manutenção do poço devido ao risco de corrosão associado ao isolador de óxido de metal.


Principais Diferenças Entre JFET e MOSFET

  1. A principal diferença entre JFET e MOSFET é que a corrente no JFET flui devido ao campo elétrico na junção PN e que no MOSFET é devido ao campo elétrico transversal na camada de óxido de metal.
  2. A próxima diferença crucial é que o JFET tem impedância de entrada mais baixa, enquanto o MOSFET praticamente tem impedância infinita, já que não há contato direto entre a porta e o substrato.
  3. Outra diferença notável é que o JFET tem menor resistência ao dreno, enquanto o MOSFET tem uma alta resistência ao dreno.
  4. O JFET também tem uma corrente de fuga mais alta, mas o MOSFET foi curetado para ser mais eficiente com uma corrente de fuga mais baixa.
  5. Embora o JFET seja mais difícil de montar do que o MOSFET, é menos caro do que o último.

 

Conclusão

O JFET e seu sucessor MOSFET são amplamente usados como amplificadores e interruptores em vários campos de aplicação. No entanto, o MOSFET surgiu como transistores mais competentes para serem usados em chips de memória de computador.

A principal diferença entre os dois é que o JFET usa um campo elétrico na junção PN, enquanto o MOSFET utiliza um campo elétrico transversal na camada de óxido de metal embutido para a condutividade elétrica através do substrato.

Outra diferença importante é que o JFET não tem nenhuma camada de óxido de metal para isolamento que o MOSFET possui em seu design e, portanto, o nome Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ou MOSFET foi dado.

JFET é a forma mais básica de FET, enquanto o MOSFET foi projetado para ser mais eficiente e ter menos corrente de fuga. Isso foi conseguido incorporando a barreira de óxido de metal entre o terminal de porta e o substrato.

Embora JFET e MOSFET pertençam à mesma família de transistores, JFET é muito diferente de seu primo MOSFET, que tem uma resistência de dreno e impedância muito mais altas do que JFET.

A diferença entre JFET e MOSFET os levou a um campo de uso diferente, como JFET é mais usado em amplificadores, retificadores e interruptores, enquanto MOSFET é incorporado em chips de memória de computador por seu alto nível de eficiência.

Referências

  1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4347805/
  2. https://www.hpe.ee.ethz.ch/uploads/tx_ethpublications/06365336.pdf
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