Pengertian dan Penjelasan tentang MOSFET

MOSFET merupakan singkatan dari Metal Oxide Semiconduktor Field Effect Transistor yang berarti sebuah perangkat semikonduktor yang digunakan sebagai switch dan penguat sinyal pada perangkat elektronik. MOSFET adalah inti dari sebuah IC (Integrated Circuit) yang didesain dan difabrikasi dengan single chip karena ukurannya yang sangat kecil. MOSFET memiliki empat kaki atau terminal antara lain Source (S), Gate (G), Drain (D) dan Body (B). Terminal atau elektroda gerbang MOSFET adalah sepotong logam yang permukaannya dioksidasi. Lapisan oksidasi ini berfungsi untuk menghambat aliran listrik antara terminal gerbang (Gate) dengan salurannya (Source - Drain). Oleh karena itu, MOSFET sering disebut dengan Insulated-Gate FET (IGFET). Bentuk fisik MOSFET seperti transistor. MOSFET berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan.  

 

 

MOSFET ditemukan pertama kali pada tahun 1925 oleh Julius Edgar Lilienfield dan sekitar tahun 1960 baru mulai diproduksi. Komponen MOSFET ini merupakan komponen dasar pembangun dari perangkat elektronik modern dan termasuk komponen yang paling banyak diproduksi dalam rentang waktu antara tahun 1960 sampai 2018. 

 

Cara Kerja MOSFET

 

MOSFET bekerja secara elektronik dengan memvariasikan sepanjang jalur pembawa muatan listrik yaitu berupa elektron dan hole. Aliran listrik atau muatan listrik pada MOSFET akan masuk melalui terminal pada saluran Source (S) dan keluar melalui saluran Drain (D). Lebar saluran tersebut dikendalikan oleh tegangan yang terdapat pada terminal gerbang Gate (G) yang letaknya berada diantara terminal Source (S) dan Drain (D). 

 

MOSFET mengontrol tegangan dan arus pada pin Source dan Drain. Cara kerja MOSFET bergantung pada kapasitas MOS. MOS merupakan bagian utama dari MOSFET yang berupa permukaan semikonduktor dan berada di bawah lapisan oksida antara terminal Source dan Drain serta bisa berubah tipenya dari tipe P ke N dengan hanya memberikan tegangan gate positif atau negatif. 

 

Ketika tegangan diberikan pada gate, maka akan mengubah lebar saluran atau channel yang merupakan aliran untuk membawa muatan elektron. Semakin lebar saluran ini, maka konduktivitas pada drain-source akan semakin baik. 

 

Kelebihan MOSFET

 

1. Memiliki kemampuan ketahanan terhadap tegangan tinggi yang lebih baik.

 

2. Banyak digunakan pada rangkaian digital karena proses switching cepat.

 

3. Penggunaan daya yang rendah.

 

4. Impedansi input yang tinggi.

 

MOSFET sangat baik digunakan pada penguat / amplifier karena memiliki impedansi input yang tinggi bahkan nilai impedansi bisa tidak terbatas sehingga memungkinkan menangkap dan menguatkan semua sinyal yang masuk dari gatenya. 

 

Jenis MOSFET

 

MOSFET memiliki dua mode dimana pada masing-masing mode terdapat tipe N channel dan P channel, sehingga secara keseluruhan terdapat 4 jenis MOSFET. 4 jenis MOSFET tersebut antara lain :

 

1. N-Channel Depletion mode MOSFET

 

2. P-Channel Depletion mode MOSFET

 

3. N-Channnel Enhancement mode MOSFET

 

4. P-Channel Enhancement mode MOSFET

 

Berikut adalah perbedaan masing-masing jenis MOSFET di atas :

 

A. Depletion Mode    

 

Depletion mode merupakan kondisi yang mirip dimana MOSFET seperti saklar tertutup (normally close). Ketika tidak ada tegangan pada Gate, maka konduktansi pin Drain dan Source berada pada kondisi maksimum. Ketika tegangan diberikan ke pin gate, konduktansi pin Drain dan Source akan menurun. 

 

 

B. Enchancement Mode

 

Enhanchement mode merupakan kondisi yang mirip dengan sebuah saklar normally open dimana untuk terjadinya konduktansi diperlukan tegangan yang melewati gate. Ketika tidak ada tegangan pada gate, maka MOSFET tidak akan terjadi konduktansi pada drain dan source. Ketika tegangan diberikan pada gate, maka konduktivitas akan meningkat dan resistansi pada terminal drain source akan menurun. 

 

 

Berikut 4 jenis simbol MOSFET : 

 

 

Fungsi MOSFET 

 

Secara umum, ada beberapa fungsi MOSFET antara lain :

 

1. Sebagai Penguat

 

MOSFET banyak digunakan sebagai penguat karena mempunyai impedansi input yang sangat tinggi. Sebagai contoh, resiko terjadinya hilang sinyal akan dapat teratasi dengan sangat baik jika menggunakan MOSFET.

2. Sebagai Saklar

 

Penggunaan MOSFET sebagai saklar, maka rangkaian elektronik akan terhubung dengan semua jenis gerbang logika.

 

3. Sebagai Pembangkit

 

MOSFET sering digunakan sebagai pembangkit sinyal. Biasanya banyak diaplikasikan pada pemancar radio.

 

4. Sebagai Pencampur

 

MOSFET juga biasa digunakan sebagai pencampur dua macam tegangan bolak-balik (AC) atau lebih yang mempunyai frekuensi berbeda.