Unipolar Junction Transistor dan Bipolar Junction Transistor

Penjelasan umum Transistor

Transistor adalah piranti atau komponen eletronika aktif yang mempunyai tiga terminal yang terbuat dari bahan semikonduktor. transistor dapat bersifat isolator atau konduktor kemampuan ini memungkinkan transistor digunakan untuk "switching" pada elektronika digital atau amplification "penguatan" pada elektronika analog.

Transistor adalah sebuah akronim dari "Transfer Resistor" yang menggambarkan fungsinya, yaitu suatu komponen yang nilai resistansi antara terminalnya dapat diatur.

Transistor terbagi menjadi dua yaitu :
1. Transistor UJT
2. Transistor BJT

1. Transistor UJT
  Transistor UJT merupakan kepanjangan dari Unipolar Junction Transistor. Uni artinya satu Polar artinya polaritas maksudnya jenis transistor ini hanya satu polaritas saja yang dijadikan carier/ pembawa muatan arus listrik, yaitu elektron saja atau hole/lubangnya saja, tergantung dari jenis transistor UJT tersebut.

prinsip kerjanya transistor ini berdasarkan dari efek medan listrik, maka transistor UJT lebih dikenal dengan nama FET ( Field Efect Transistor) atau Transistor Efek Medan.

   Transistor UJT terbagi menjadi 2 jenis, yaitu :
   1. JFET
   2. MOSFET

Unipolar Juntion Transistor

    1. JFET

JFET merupakan singkatan dari Junction Field Effect Transistor. pada JFET ini terbagi menjadi 2 yaitu Kanal-N (Negative) dan Kanal-P (Positive). untuk lebih jelasnya terlihat pada gambar simbol dibawah ini.

JFET !ana#-n

+ntu! men"eas!an prinsip !er"a transistor J()T ebi& "au& a!an ditin"au transistorJ()T !anan' rain dan Soure transistor ini dibuat dengan semi!ondu!tor tipe ndan .ate dengan tipe p' .ambar beri!ut menun"u!!an bagaimana transistor ini di beri tegangan bias' Tegangan bias antara gate dan soure adaa& tegangan

reversebias

 atau disebut bias negati%' Tegangan bias negati% berarti tegangan gate ebi&negati% ter&adap soure' -eru atatan, *edua gate ter&ubung satu dengan ainnya#tida! tampa! daam gambar$'

J-FET kanal N adalah tegangan bias antara gate dan source adalah tegangan reverse bias atau biasa disebut dengan bias negatif. tegangan bias negatif berarti tegangan gate lebih negatif terhadap source. untuk mempermudah pemahaman. arus datang dari arah gate menuju titik pertemuan dran dan source.

J-FET kanal P adalah tegangan gate adalah tegangan forward bias atau biasa disebut dengan bias positif. bedanya dengan kanal-N yaitu arus datang dari titik pertemuan source dan drain menuju gate.

    2. MOSFET

merupakan singkatan dari Metal-Oxyde Semikonduktor Field Effect Transistor. pada MOSFET terbagi menjadi 2 yaitu Enhancement Type dan Depletion Type.

*Enhancement Type 
Transistor ini adalah evolusi jenius berikutnya setelah penemuan MOSFET depletion-mode. Gate terbuat dari metal aluminium dan terisolasi oleh lapisan SiO2 sama seperti transistor MOSFET depletion-mode. Perbedaan struktur yang mendasar adalah, subtrat pada transistor MOSFET enhancement-mode sekarang dibuat sampai menyentuh gate.

*Depletion Type

Pada sebuah kanal semikonduktor tipe n terdapat semikonduktor tipe p dengan menyisakan sedikit celah. Dengan demikian diharapkan elektron akan mengalir dari source menuju drain melalui celah sempit ini. Gate terbuat dari metal (seperti aluminium) dan terisolasi oleh bahan oksida tipis SiO2 yang tidak lain adalah kaca.

2. Transistor BJT

Transistor BJT merupakan singkatan dari Bipolar Junction Transistor. Bi artinya dua Polar artinya Polaritas maksudnya adalah transistor jenis ini mempunyai 2 polaritas. Cara kerja BJT dapat dibayangkan sebagai dua diode yang terminal positif atau negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal. Ketiga terminal tersebut adalah emiter (E), kolektor (C), dan basis (B).

Daerah base merupakan semikonduktor dengan sedikit doping dan sangat tipis bila dibandingkan dengan emitter (doping paling banyak) maupun kolektor (semikonduktor berdoping sedang). Karena strukturnya fisiknya yang seperti itu, terdapat dua jenis BJT. Tipe pertama terdiri dari dua daerah n yang dipisahkan oleh daerah p (npn), dan tipe lainnya terdiri dari dua daerah p yang dipisahkan oleh daerah n (pnp). Sambungan pn yang menghubungkan daerah base dan emitter dikenal sebagai sambungan base-emiter (base-emitter junction), sedangkan sambungan pn yang menghubungkan daerah base dan kolektor dikenal sebagai sambungan base-kolektor (base-collector junction).

Gambar 1. Dua Jenis Bipolar Junction Transistor (BJT)

Gambar 2 menunjukkan simbol skematik untuk bipolar junction transistor tipe npn dan pnp. Istilah bipolar digunakan karena adanya elektron dan hole sebagai muatan pembawa (carriers) didalam struktur transistor.

Gambar 2. Simbol BJT tipe npn dan pnp

Prinsip Kerja Transistor

Gambar 3 menunjukkan rangkaian kedua jenis transistor npn dan pnp dalam mode operasi aktif transistor sebagai amplifier. Pada kedua rangkaian, sambungan base-emiter (BE) dibias maju (forward-biased) sedangkan sambungan base-kolektor (BC) dibias mundur (reverse-biased).

Gambar 3. Forward-Reverse Bias pada BJT

Sebagai gambaran dan ilustrasi kerja transistor BJT, misalkan pada transistor npn (gambar 4). Ketika base dihubungkan dengan catu tegangan positif dan emiter dicatu dengan tegangan negatif maka daerah depletion BE akan menyempit. Pencatuan ini akan mengurangi tegangan barrier internal sehingga muatan mayoritas (tipe n) mampu untuk melewati daerah sambungan pn yang ada. Beberapa hole dan elektron akan mengalami rekombinasi di daerah sambungan sehingga arus mengalir melalui device dibawa oleh hole pada base(daerah tipe-p) dan elektron pada emiter (daerah tipe-n ). Karena derajat doping pada emiter (daerah tipe n) lebih besar daripada base (daerah tipe p), arus maju akan dibawa lebih banyak oleh elektron. Aliran dari muatan minoritas akan mampu melewati sambungan pn sebagai kondisi reverse bias tetapi pada skala yang kecil sehingga arus yang timbul pun sangat kecil dan dapat diabaikan.

Elektron banyak mengalir dari emiter ke daerah base yang tipis. Karena daerah base berdoping sedikit, elektron pada hole tidak dapat berekombinasi seluruhnya tetapi berdifusi ke dalam daerah depletion BC. Karena base dicatu negatif dan kolektor dicatu positif (reverse bias), maka depletion BC akan melebar. Pada daerah depletion BC, elektron yang mengalir dari emiter ke base akan terpampat pada daerah depletion BC. Karena pada daerah kolektor terdapat muatan minoritas (ion positif) maka pada daerah sambungan BC akan terbentuk medan listrik oleh gaya tarik menarik antara ion positif dan ion negatif sehingga elektron tertarik kedaerah kolektor. Arus listrik kemudian akan mengalir melalui device.