電子デバイス／電界効果トランジスタ

１．はじめに

　電界効果トランジスタの代表は結晶シリコン系絶縁ゲート電界効果トランジスタ（ＩＧＦＥＴ）ですが、これと違ってゲート絶縁膜のない電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）もあります。ここではそれらを取り上げます。

　ＦＥＴはＩＧＦＥＴのところでも説明しているように真空管を固体（半導体）素子で置き換えるために素直な考え方から生まれたと言えます。真空管ではカソードから飛び出してアノードへ向かう電子の流れをグリッドと呼ばれる電極を使って途中でコントロールしています。

　一方、ＦＥＴでは半導体中に電子が流れる経路（チャンネル）を作ってそこを流れる電子をやはり途中でコントロールします。この電子の流れのコントロールのために半導体の表面に電界をかけることが必要で、そこから「電界効果」という名前が付いています。

　なお、ＦＥＴでは真空管にはない正孔（ホール）の流れを使うこともありますが、流れる電荷は電子か正孔かどちらか一方です。ここが両方が関与するバイポーラトランジスタと違うところで、最近はあまり使われませんが「ユニポーラトランジスタ」と呼ばれたのはこのためです。

　このようなＦＥＴのなかで、接合型ＦＥＴ（ＪＦＥＴ）と呼ばれる種類はＩＧＦＥＴより早く実用化されました。バイポーラトランジスタに近い技術によって製造できるためと思われます。ここではＪＦＥＴから始めて、その他のゲート絶縁膜のないＦＥＴをいくつか紹介します。

　さらに近年、新たに進展しつつある窒化ガリウムを用いたトランジスタについてはやや詳しく取り上げます。