Mengenal Mosfet, Fungsi dan cara Kerja Mosfet pada Elektronika

Mengenal Mosfet, Fungsi dan cara Kerja Mosfet pada Elektronika. MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) adalah suatu transistor dari bahan semikonduktor (silikon) dengan tingkat konsentrasi ketidakmurnian tertentu. Tingkat dari ketidakmurnian ini akan menentukan jenis  transistor tersebut, yaitu transistor MOSFET tipe–N (NMOS) dan transistor  MOSFET tipe–P (PMOS).

Prinsip dasar perangkat ini pertama kali diusulkan oleh Julius Edgar Lilienfeld pada tahun 1925 . Bahan silicon yang akan digunakan sebagai  landasan (substrat) penguras (drain), sumber (source), dan gerbang (gate). 

Selanjutnya transistor ini dibuat sedemikian rupa agar antara substrat dan  gerbangnya dibatasi oleh oksida silicon yang sangat tipis. Oksida ini diendapkan  di atas sisi kiri kanal, sehingga transistor MOSFET akan mempunyai kelebihan  dibanding dengan transistor BJT (Bipolar Junction Transistor), yaitu menghasilkan disipasi daya yang rendah.

MOSFET bentuk fisiknya seperti transistor. Fungsinya adalah untuk menaikkan tegangan atau menurunkan tegangan. FET memiliki tiga kaki juga yaitu :

• GATE (G) adalah kaki input
• DRAIN (D) adalah kaki output
• SOURCE (S) adalah kaki sumber
  

Fungsi dan Aplikasi MOSFET:

1. Rangkaian radio kontrol pada mobil RC, drone atau mainan hobby RC lainnya karena bentuknya yang kecil namun dengan kemampuan mengontrol arus daya yang besar.
2. Rangkaian kontrol torsi dan kecepatan pada motor
3. Rangkaian kontrol pada dunia industri
4. Proyek arduino dan robotik
   
5. BMS baterai untuk power sistem, BMS baterai kendaraan listrik.
6. Sebagai driver pada inverter.
7. Sebagai regulator dan konverter, serta masih banyak lagi

Tipe Mosfet Berdasarkan Cara Kerjanya (Mengenal Mosfet)

1) Transistor Mode Pengosongan (Transistor Mode Depletion)

Pada transistor mode depletion, antara drain dan source terdapat  saluran yang menghubungkan dua terminal tersebut, dimana saluran tersebut mempunyai fungsi sebgai saluran tempat mengalirnya elektron bebas. Lebar dari saluran itu sendiri dapat dikendalikan oleh tegangan  gerbang. Transistor MOSFET mode pengosongan terdiri dari tipe–N dan tipe–P.

2) Transistor Mode peningkatan (Transistor Mode Enhancement)

Transistor mode enhancement ini pada fisiknya tidak memiliki  saluran antara drain dan sourcenya karena lapisan bulk meluas dengan  lapisan SiO2 pada terminal gate. Transistor MOSFET mode peningkatan  terdiri dari tipe–N dan tipe–P.

Tiper Mosfet Berdasarkan Jenis Saluran

Dilihat dari jenis saluran yang digunakan, transistor MOSFET dapat dikelompokan menjadi tiga, antara lain:

 1. NMOS (Mengenal Mosfet NMOS)

Transistor NMOS terbuat dari substrat dasar tipe p dengan daerah  source dan drain didifusikan tipe n+ dan daerah kanal terbentuk pada permukaan tipe n. NMOS yang umumnya banyak digunakan adalah
NMOS jenis enhancement, dimana pada jenis ini source NMOS sebagian besar akan dihubungkan dengan –Vss mengingat struktur dari MOS itu sendiri hampir tidak memungkinkan untuk dihubungkan dengan +Vdd.

Dalam aplikasi gerbang NMOS dapat dikombinasikan dengan resistor, PMOS, atau dengan NMOS lainnya sesuai dengan karakteristik gerbang yang akan dibuat. Sebagai contoh sebuah NMOS dan resistor digabungkan menjadi sebuah gerbang NOT. 

Negatif MOS adalah MOSFET yang mengalirkan arus penguras sumber menggunakan saluran dari bahan electron, sehinga arus yang mengalir jika tegangan gerbang lebih positif dari substrat dan nilai mutlaknya lebih besar dari VT (Voltage Treshold). Skematik MOSFET tipe–n ditunjukkan dalam Gambar berikut

2. PMOS (mengenal Mosfet Pmos)

Transistor PMOS terbuat dari substrat dasar tipe–n dengan daerah source dan drain didifusikan tipe p+ dan deerah kanal terbentuk pada permukaan tipe p. Positif MOS adalah MOSFET yang mengalirkan arus penguras sumber melalui saluran positif berupa hole, dimana arus akan  mengalir jika tegangan gerbang lebih negative terhadap substrat dan nilai mutlaknya lebih besar dari VT.

PMOS yang umumnya banyak digunakan adalah PMOS jenis enhancement, dimana pada jenis ini source PMOS sebagian besar akan dihubungkan dengan +Vdd mengingat struktur dari MOS itu sendiri hampir tidak memungkinkan untuk dihubungkan dengan -Vss. Dalam aplikasi gerbang PMOS dapat dikombinasikan dengan resistor, NMOS, atau dengan PMOS lainnya sesuai dengan karakteristik gerbang yang akan dibuat. Sebagai contoh sebuah PMOS dan resistor digabungkan menjadi sebuah gerbang NOT. 

3. CMOS (Complementary MOS)

MOSFET tipe complementary ini mengalirkan arus penguras sumber melalui saluran tipe–n dan tipe–p secara bergantian sesuai dengan tegangan yang dimasukkan pada gerbangnya (gate).