Un transistor drain fa parte di un transistor ad effetto di campo, comunemente chiamato FET, e l’equivalente dell’emettitore su un transistor a semiconduttore standard. Un FET ha quattro componenti di base e terminali corrispondenti chiamati gate, source, body e drain. Quando esiste una tensione di controllo al gate e al corpo del FET, qualsiasi segnale elettrico in attesa alla sorgente viaggerà dalla sorgente al drain del transistor e fuori dal terminale di drain. Pertanto, un drain di transistor può riferirsi al componente di uscita di un transistor ad effetto di campo o al terminale che collega il componente ad altri circuiti.
Mentre i transistor ad effetto di campo svolgono funzioni simili ai transistor di tipo a giunzione standard, il modo in cui svolgono tali funzioni è molto diverso. Un normale transistor è costituito da tre pezzi di materiale che trasportano una carica statica alternata, positiva-negativa-positiva, chiamata PNP, o negativa-positiva-negativa, chiamata NPN. Questi pezzi, chiamati collettore, emettitore e base, sono fusi insieme, il che essenzialmente crea un diodo con due anodi o due catodi.
Se un segnale elettrico è in attesa al collettore del transistor e non c’è tensione alla base, si dice che il transistor è spento e non conduce un segnale elettrico. Se la tensione poi entra nella base del transistor, altera la carica elettrica della base. Questo cambiamento di carica accende il transistor e il segnale del collettore conduce attraverso il transistor e fuori dal suo emettitore per essere utilizzato da altri circuiti elettronici.
I transistor ad effetto di campo funzionano secondo un principio completamente diverso. Un FET è composto da quattro pezzi di materiale, ciascuno con un terminale, chiamato source, gate, drain e body. Di questi quattro, solo la sorgente, il drenaggio e il corpo portano una carica statica. O questa carica sarà negativa nella sorgente e nello scarico, chiamata FET a canale n, o sarà positiva in entrambi, chiamata FET a canale p. In entrambi i casi, il corpo del FET porterà una carica opposta alla sorgente e al drenaggio.
Questi quattro pezzi vengono poi assemblati in un ordine che è anche diverso da quello dei transistor standard. La sorgente e lo scarico saranno fusi su entrambe le estremità del corpo. Il gate viene quindi fuso al source e al drain, collegandoli ma non entrando in contatto diretto con il corpo del transistor. Invece, il cancello è posto parallelo e ad una distanza specifica dal corpo.
Se il FET è un dispositivo di tipo n-channel, nessuna tensione o una tensione negativa collegata tra la sorgente e il pozzo farà passare il FET in uno stato spento e non condurrà un segnale tra la sorgente e il pozzo. Con il corpo del FET carico, ponendo una tensione positiva al gate del FET lo commuterà in uno stato acceso. La carica del gate inizierà ad attirare elettroni dal corpo del FET, creando essenzialmente un campo chiamato canale conduttivo.
Se la tensione al gate è abbastanza forte, un punto indicato come la sua tensione di soglia, il canale conduttivo può formarsi completamente. Una volta che il canale conduttivo si è formato completamente, la tensione alla sorgente del FET sarà quindi in grado di condurre il suo segnale attraverso il canale conduttivo da e verso il drain del transistor. Se la tensione al gate viene quindi abbassata al di sotto della sua soglia, il campo attraverso il gate e il corpo del FET collasserà istantaneamente, portando con sé il canale conduttivo e riportando il FET in uno stato spento.
I FET sono molto sensibili alle loro tensioni di soglia di gate. L’utilizzo di una tensione di gate solo leggermente superiore a quella richiesta, quindi abbassandola solo leggermente, accenderà e spegnerà il FET molto rapidamente. Di conseguenza, variando solo leggermente la tensione di gate a una frequenza molto elevata, è possibile spegnere e riaccendere il FET a velocità molto più elevate e con tensioni molto più piccole, rispetto a quanto possibile con un transistor standard. Le velocità con cui i FET possono commutare li rendono i transistor ideali per circuiti digitali ad alta velocità. Trovano ampio uso in dispositivi come circuiti integrati digitali e microprocessori e sono i transistor preferiti per l’uso nelle moderne CPU dei computer.