FET(Field Effect Transistor)에 대해서 설명해보세요.

FET(Field Effect Transistor)는 바이폴라 트랜지스터(Bipolar Junction Transitor; BJT)에 비해서 아주 작은 면적으로 만들 수 있고, 전력소모도 매우 적어서 고집적 디지털 및 아날로그 반도체에 폭넓게 쓰이고 있다. 전자 또는 정공 한 종류의 캐리어에 의해서 전류가 형성되는 다수 캐리어 소자이므로 단극성(Unipolar) 트랜지스터로 동작하며, 선형 증폭기뿐만 아니라 디지털 논리회로에도 폭넓게 활용된다.

FET과 BJT의 장단점을 보다 자세하게 살펴보면, FET의 장점은 ① 접합 트랜지스터에 비해 높은 입력 임피던스를 (108～1010[Ω])를 가지고 있으므로 전압 증폭소자에 적합하다는 점, ② 잡음특성이 양호하여 소신호를 취급하기에 좋다는 점, ③ 제조과정이 간단하고 집적회로에서 차지하는 공간이 적어서 집적도(Packing density)를 아주 높게 할 수 있다는 점 등이 있다. 한편 단점으로는 고주파 특성이 나쁘다는 점과 전류 용량이 작다는 점, 상대적으로 동작속도가 느리다는 점 등이 있다. 각각의 특성을 표로 나타내면 아래와 같다.

표에서 언급한 것과 같이, FET의 세 개의 다리는 Source와 Gate, Drain이라고 부른다. 각각 BJT의 Emitter, Base, Collector와 비슷한 기능을 하는 것으로 이해할 수 있다. 한편, FET의 종류는 JFET과 MOSFET으로 크게 나누어지며, JFET은 n-channel과 p-channel로 다시 나누어진다. 또한 MOSFET은 Depletion타입과 enhancement타입으로 나누어지며, enhancement타입의 경우 다시 n-channel과 p-channel로 나누어진다. JFET은 n형 또는 p형 channel과 게이트(gate)라고 하는 채널과 반대되는 물질로 나누어져 있다. MOSFET의 경우 이와 비슷하나 게이트와 채널 사이에 절연층이 존재하므로 게이트의 입력 임피던스가 JFET에 비해 수십배 이상 높다.