Mostrar código-fonte de JFET

{{Info/Componente eletrônico
| componente                = JFET
| imagem                    = Siliconix WD087.jpg
| imagem-tamanho            = 180px 
| legenda                   = JFET canal N. 
| tipo                      = 
| princípio                 = 
| inventor                  = 
| ano                       = 
| função                    = 
| símbolo                   =  
}}
'''JFET'''  ou junção FET  é um [[transistor de efeito de campo]] que usa materiais portadores de carga colocados perpendicularmente e em contato direto com seu canal para que se possa controlar a passagem de [[corrente elétrica]]. Esses materiais podem ser do [[Dopagem eletrônica|tipo P]] (dopado positivamente) ou do [[Dopagem eletrônica|tipo N]] (dopado negativamente) dependendo da dopagem de seu canal, pois eles sempre serão o oposto. Com esses materiais colocados em contato direto com o canal, cria-se uma zona de depleção que é influenciada pelas tensões injetadas no Canal, fazendo com que elas se "abram" ou "fechem" mais, influenciando assim na resistência do canal do JFET.<ref>[http://www.pucsp.br/~elo2eng/Aula_01.pdf FET – Transistor de Efeito de Campo]</ref>

== História do JFET ==
[[Ficheiro:JFET Transistor.svg|260px|direita|thumb|Esquema simplificado de um transistor de junção ao transistor de efeito de campo (JFET); S - Fonte, D - Dreno, G - Canal; 1. A carga espacial 2. Canal<ref>Stacewicz T., Kotlicki A., '''Elektronika w laboratorium naukowym''', Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa 1994, ISBN 83-01-11531-9</ref>]]
{{double image|right|JFET P-Channel.svg|127|JFET N-Channel.svg|127|<center>JFET's do tipos P e N.</center>}}
O JFET foi previsto por [[Julius Edgar Lilienfeld|Julius Lilienfeld]] em 1925 e em meados da década de 1930 a sua teoria da operação foi suficientemente conhecida para justificar uma [[patente]]. No entanto, não foi possível por muitos anos para fazer cristais dopados com precisão suficiente para mostrar o efeito. Em 1947, pesquisadores [[John Bardeen]], [[Walter Houser Brattain]], e [[William Shockley]] estavam tentando fazer um JFET quando descobriram a [[transistor ponto de contato]]. A primeira prática JFETs foram feitos muitos anos mais tarde, a despeito de sua concepção muito antes do transistor de junção. Até certo ponto, ela pode ser tratada como um híbrido de um [[MOSFET]] (metal–oxide–semiconductor field-effect transistor) e um [[Transistor de junção bipolar|BJT]] embora um [[IGBT]] assemelha-se mais das características híbridas.

== Modelo Matemático ==
A corrente de um JFET-N devido a uma pequena tensão V<sub>DS</sub> (isto é, na região linear óhmica) é dada pelo canal, sendo um material rectangular com [[condutividade elétrica]] dada <math>q N_d \mu_n</math>, temos:<ref name=kumar>{{citar livro|autor =Balbir Kumar and Shail B. Jain|título=Electronic Devices and Circuits|data=2013|publicado=PHI Learning Pvt. Ltd.|isbn=978-812-034-844-8|páginas=342–345 | url = http://books.google.com/books?id=jr5nAgAAQBAJ&pg=PA343}}</ref>

::<math>I_{D} = \frac{bW}{L} q N_d \mu_n V_{DS}</math>

Onde

::<math> I_D = \text{ Corrente entre a fonte e dreno }</math>
::<math>b = \text{ Espessura do canal para uma dada tensão no canal }</math>
::<math> W = \text{ Largura do canal }</math>
::<math> L = \text{ Comprimento do canal }</math>
::<math> q = \text{ Carga do elétron } = 1.6 \cdot 10^{-19} ~C</math>
::<math> \mu_n = \text{  Mobilidade dos eléctrons}</math>
::<math> N_d = \text{ Concentração da dopagem do tipo n (doador) }</math>

A corrente de dreno na ''região de saturação'' é muitas vezes uma aproximação em termos de polarização do canal e dada como:<ref name=kumar/>

::<math>I_{DS} = I_{DSS}\left(1 - \frac{V_{GS}}{V_P}\right)^2</math>

Onde

::<math>I_{DSS}</math> é a corrente de saturação em tensão entre o canal e a fonte for zero.

Na ''região de saturação'', a corrente do dreno do JFET é mais significativamente afectada pela tensão entre o canal e fonte e pouco afectada pela tensão entre dreno e fonte.

Se o canal de dopagem é uniforme, de tal modo que a espessura da região de depleção vai crescer proporcionalmente à raiz quadrada (o valor absoluto) da tensão entre o canal e fonte, em seguida, a espessura do canal <math>b</math> pode ser expressada em termos da espessura do canal <math>a</math> quando a tensão tende para zero, desta forma :

::<math>b = a \left(1 - \sqrt{\frac{V_{GS}}{V_P}}\right)</math>

Onde

::<math>V_P</math> é a tensão pinch-off ou tensão de constrição, a tensão entre o canal e fonte, esta é a tensão a qual resulta no estrangulamento do canal, <math>V_P = V_{DS}</math>.<ref>[http://www.josematias.pt/Alunos/TextoTransistorJFET.pdf JFET]</ref>

::<math>a</math> é a espessura do canal devido a tensão entre o canal e fonte.

Em seguida, a corrente de dreno na região linear óhmica pode ser expressa como:

::<math>I_D = \frac{bW}{L} q N_d {{\mu}_n}V_{DS} = \frac{aW}{L} q N_d {{\mu}_n} \left(1 - \sqrt{\frac{V_{GS}}{V_P}}\right)V_{DS}</math>
ou (em termos de <math>I_{DSS}</math>)

::<math>I_D = \frac{2I_{DSS}}{V_P^2} \left(V_{GS} - V_P - \frac{V_{DS}}{2}\right)V_{DS}</math>

== Ver também ==
* [[Transistor de efeito de campo]]
* [[MOSFET]]
* [[Dopagem eletrônica]]

{{Referências}}

{{Commons|JFET|JFET}}
{{Esboço-eletrónica}}
{{Controle de autoridade}}
{{Portal3|Eletrônica}}

{{DEFAULTSORT:JFET}}
[[Categoria:Componentes eletrônicos]]
[[Categoria:Dispositivos semicondutores]]
[[Categoria:Transistores]]