電界効果テトロード

電界効果テトロード[1]（でんかいこうかテトロード、Field-effect tetrode）は、2つの電界効果チャネルを背中合わせに作り、その間を接合した半導体素子である。

各チャンネルが他のチャンネルのゲートとなるため、特定のゲート端子を持たない4端子デバイスであり[2]、電圧条件によって他のチャンネルが流す電流が変調される[3]。

電流-電圧関係

ここで、第1チャンネルの電圧を V 1 − V 2 {\displaystyle V_{1}-V_{2}} 、第2チャンネルの電圧を V 3 − V 4 {\displaystyle V_{3}-V_{4}} 、第1チャンネルの電流を I 1 {\displaystyle I_{1}} 、第2チャンネルの電流を I 2 {\displaystyle I_{2}} とすると、次式が与えられる。

I 1 = G 1 ( V 1 − V 2 ) [ 1 − 2 3 V p 1 / 2 ( V 1 − V 3 ) ( 3 / 2 ) − ( V 2 − V 4 ) ( 3 / 2 ) ( V 1 − V 3 ) − ( V 2 − V 4 ) ] {\displaystyle I_{1}=G_{1}(V_{1}-V_{2})\left[1-{\frac {2}{3V_{p}^{1/2}}}{\frac {(V_{1}-V_{3})^{(3/2)}-(V_{2}-V_{4})^{(3/2)}}{(V_{1}-V_{3})-(V_{2}-V_{4})}}\right]}

I 2 = G 2 ( V 3 − V 4 ) [ 1 − 2 3 V p 1 / 2 ( V 3 − V 1 ) ( 3 / 2 ) − ( V 4 − V 2 ) ( 3 / 2 ) ( V 3 − V 1 ) − ( V 4 − V 2 ) ] {\displaystyle I_{2}=G_{2}(V_{3}-V_{4})\left[1-{\frac {2}{3V_{p}^{1/2}}}{\frac {(V_{3}-V_{1})^{(3/2)}-(V_{4}-V_{2})^{(3/2)}}{(V_{3}-V_{1})-(V_{4}-V_{2})}}\right]} ,


ここで、 G i {\displaystyle G_{i}} はチャネルの低電圧コンダクタンス、 V p {\displaystyle V_{p}} はピンチオフ電圧（各チャネルで同じと仮定）である。

応用

電界効果テトロードは、信号電圧によって抵抗値が変調されない、高直線性特性の電子可変抵抗器（ポテンショメータ）として使用することができる。

信号電圧はバイアス電圧、ピンチオフ電圧、接合部耐圧を超えることがあり、その限界は散逸に依存する。信号電流はチャネル抵抗に反比例して流れる。信号は空乏層を変調しないので、電界効果四極トランジスタは高い周波数で機能する。同調比は非常に大きくすることができ、対称的なピンチオフ条件では、高抵抗の限界はメガオームの域に達する[4]。

脚注

  1. ^ Tetrode field-effect transistor, JEDEC definition
  2. ^ Raymond M. Warner Jr., ed (1965). Integrated Circuits: Design Principles and Fabrication. McGraw Hill. pp. 220–223 
  3. ^ Christopher G. Morris, ed (15 September 1992). Academic Press Dictionary of Science and Technology. Academic Press. p. 824. ISBN 9780122004001. https://archive.org/details/academicpressdic00morr 
  4. ^ Raymond M. Warner Jr.; James N. Fordemwalt, eds (1965). Integrated Circuits: Design Principles and Fabrication. McGraw Hill. pp. 220–223 

参照

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