MESFET(금속-반도체 전계 효과 트랜지스터, metal–semiconductor field-effect transistor)는 JFET와 유사한 장효과 트랜지스터 반도체 소자로, 게이트에 PN 접합 대신 쇼트키 (금속–반도체) 접합을 사용한다.
MESFET(금속-반도체 전계 효과 트랜지스터, metal–semiconductor field-effect transistor)는 JFET와 유사한 장효과 트랜지스터 반도체 소자로, 게이트에 PN 접합 대신 쇼트키 (금속–반도체) 접합을 사용한다.
MESFET은 비소화 갈륨, 인화 인듐, 또는 탄화 규소와 같이 고품질 표면 부동태화가 부족한 화합물 반도체 기술로 제작되며, 실리콘 기반 JFET나 MOSFET보다 빠르지만 더 비싸다. 상용 MESFET은 약 45 GHz까지 작동하며, 일반적으로 마이크로파 주파수 통신 및 레이더에 사용된다. 최초의 MESFET은 1966년에 개발되었고, 1년 후에 극고주파 RF 마이크로파 성능이 시연되었다.
MESFET은 JFET와 유사하게 일반적인 절연 게이트 FET 또는 MOSFET과 다르다. 활성 스위칭 영역 위에 게이트 아래에 절연체가 없기 때문이다. 이는 MESFET 게이트가 트랜지스터 모드에서 채널로의 순방향 전도 금속-반도체 다이오드 대신 아래 채널을 제어하는 역방향 바이어스 공핍 영역을 갖도록 바이어스되어야 함을 의미한다.
이러한 제약은 게이트가 역방향 바이어스를 유지해야 하고 특정 순방향 바이어스 전압을 초과할 수 없기 때문에 특정 회로 가능성을 억제하지만, MESFET 아날로그 및 디지털 장치는 설계 한계 내에 유지될 경우 합리적으로 잘 작동한다. 설계에서 가장 중요한 측면은 스위칭 영역을 가로지르는 게이트 금속의 확장 범위이다. 일반적으로 게이트 변조된 캐리어 채널이 좁을수록 주파수 처리 능력이 향상된다. 게이트에 대한 소스와 드레인의 간격, 그리고 게이트의 측면 확장은 중요하지만 다소 덜 중요한 설계 매개변수이다. MESFET의 전류 처리 능력은 활성 영역을 일정하게 유지하면서 게이트가 측면으로 길어질수록 향상되지만, 전송선 효과로 인해 게이트를 따라가는 위상 변화가 제한된다. 결과적으로, 대부분의 상용 MESFET은 게이트에 저저항 금속의 상부층을 쌓아 사용하며, 종종 단면에서 버섯 모양의 프로파일을 생성한다.
다양한 반도체 시스템에 대해 수많은 MESFET 제조 가능성이 탐구되었다. 주요 응용 분야로는 군사통신, 군사 레이더 장치 및 통신 모두에서 마이크로파 수신기의 프런트엔드 저잡음 증폭기, 상업용 광전자 공학, 위성 통신, 마이크로파 링크의 출력 단계용 전력 증폭기, 그리고 전력 발진기가 있다.
