source

Dans un transistor à effet de champ, la source est la borne par laquelle les porteurs de charge (électrons ou trous) entrent dans le canal semi-conducteur. C'est l'équivalent du drain, par où ces porteurs sortent. La grille, une troisième borne, contrôle la largeur du canal conducteur entre la source et le drain en appliquant un champ électrique perpendiculaire au flux de courant, c'est pourquoi le dispositif est appelé transistor à effet de champ.

La convention de nommage reflète le comportement électrique: le courant circule de la source vers le drain (au sens du courant conventionnel), rendant la source analogue à la source d'une rivière. Dans un dispositif à canal N, les électrons s'accumulent près de la borne de source lorsqu'un potentiel approprié est appliqué. Dans un dispositif à canal P, les trous servent de porteurs de charge mobiles. La borne de source est généralement maintenue au potentiel de masse ou à une tension de référence pendant le fonctionnement, ce qui en fait le point d'ancrage électrique du transistor.

Construction et comportement pratiques

Physiquement, la source est une région fortement dopée de matériau semi-conducteur, généralement formée par diffusion ou implantation ionique. Dans les circuits intégrés comme dans les transistors discrets, elle se connecte au monde extérieur par un contact métallique. La connexion source-substrat (ou source-bulk) est critique: si le bulk est laissé flotter électriquement, des effets bipolaires parasites et des chemins de conduction indésirables peuvent apparaître, dégradant les performances du transistor ou provoquant un latchup.

Dans les circuits pratiques, l'impédance de source et sa résistance à la masse déterminent les conditions de polarisation et la réponse en fréquence de l'étage. Une grande résistance de source crée une rétroaction négative qui stabilise le gain et améliore la linéarité; une petite résistance de source permet des variations de signal plus rapides. Les suiveurs de source, où la sortie est prise de la borne de source elle-même plutôt que du drain, constituent un étage tampon précieux avec une impédance d'entrée élevée et une impédance de sortie modérée.

Une confusion survient parfois dans les applications de puissance où de grands courants circulent. La borne de source d'un MOSFET de puissance doit avoir une faible inductance dans sa connexion au chemin de retour du pilote de grille, sinon des dépassements de tension grille-source pendant la commutation et la fiabilité en souffrent. Dans les circuits RF, l'inductance de source provoque une dégénérescence qui réduit le gain, nécessitant une disposition soignée pour minimiser les effets parasites.