Ein Transistor-Drain ist Teil eines Feldeffekttransistors, der allgemein als FET bezeichnet wird, und entspricht dem Emitter eines Standard-Halbleitertransistors. Ein FET hat vier Grundkomponenten und entsprechende Anschlüsse, die Gate, Source, Body und Drain genannt werden. Wenn am Gate und am Körper des FET eine Steuerspannung anliegt, wandert jedes an der Source wartende elektrische Signal von der Source zum Drain des Transistors und aus dem Drain-Anschluss. Somit kann sich ein Transistor-Drain entweder auf die Ausgangskomponente eines Feldeffekttransistors oder den Anschluss beziehen, der die Komponente mit einer anderen Schaltung verbindet.
Während Feldeffekttransistoren ähnliche Funktionen wie Standardtransistoren vom Sperrschichttyp ausführen, ist die Art und Weise, wie sie diese Funktionen ausführen, sehr unterschiedlich. Ein normaler Transistor besteht aus drei Materialstücken, die eine abwechselnde statische Ladung tragen, entweder positiv-negativ-positiv, genannt PNP, oder negativ-positiv-negativ, genannt NPN. Diese Teile, die als Kollektor, Emitter und Basis bezeichnet werden, sind miteinander verschmolzen, wodurch im Wesentlichen eine Diode mit entweder zwei Anoden oder zwei Kathoden entsteht.
Wenn am Kollektor des Transistors ein elektrisches Signal anliegt und an der Basis keine Spannung anliegt, heißt der Transistor ausgeschaltet und leitet kein elektrisches Signal. Tritt dann Spannung in die Basis des Transistors ein, ändert sich die elektrische Ladung der Basis. Diese Ladungsänderung schaltet den Transistor ein, und das Kollektorsignal wird durch den Transistor und aus seinem Emitter zur Verwendung durch andere elektronische Schaltungen geleitet.
Feldeffekttransistoren arbeiten nach einem ganz anderen Prinzip. Ein FET besteht aus vier Materialstücken mit jeweils einem Anschluss, der als Source, Gate, Drain und Body bezeichnet wird. Von diesen vier tragen nur Source, Drain und Body eine statische Aufladung. Entweder ist diese Ladung in Source und Drain negativ, was als n-Kanal-FET bezeichnet wird, oder sie ist in beiden positiv, als p-Kanal-FET bezeichnet. In jedem Fall trägt der Körper des FET eine Ladung, die der Source und dem Drain entgegengesetzt ist.
Diese vier Teile werden dann in einer anderen Reihenfolge zusammengesetzt als bei Standardtransistoren. Source und Drain werden mit beiden Enden des Körpers verschmolzen. Das Gate wird dann mit Source und Drain verschmolzen und überbrückt diese, kommt aber nicht in direkten Kontakt mit dem Körper des Transistors. Stattdessen wird das Tor parallel und in einem bestimmten Abstand zum Körper gesetzt.
Wenn der FET ein n-Kanal-Bauelement ist, schaltet entweder keine Spannung oder eine negative Spannung zwischen Source und Drain den FET in einen Aus-Zustand, und er leitet kein Signal zwischen Source und Drain. Wenn der Körper des FET geladen ist, wird er durch Anlegen einer positiven Spannung an das Gate des FET in einen eingeschalteten Zustand geschaltet. Die Ladung des Gates beginnt, Elektronen aus dem Körper des FET zu ziehen, wodurch im Wesentlichen ein Feld erzeugt wird, das als leitfähiger Kanal bezeichnet wird.
Wenn die Spannung am Gate stark genug ist, ein Punkt, der als seine Schwellenspannung bezeichnet wird, kann sich der leitfähige Kanal vollständig ausbilden. Sobald sich der leitfähige Kanal vollständig gebildet hat, kann die Spannung an der Source des FET ihr Signal durch den leitfähigen Kanal zum und aus dem Transistor-Drain leiten. Wenn die Spannung am Gate dann unter ihren Schwellenwert abgesenkt wird, bricht das Feld über dem Gate und dem Körper des FET sofort zusammen, nimmt den leitenden Kanal mit und bringt den FET in einen ausgeschalteten Zustand zurück.
FETs sind sehr empfindlich gegenüber ihren Gate-Schwellenspannungen. Wenn Sie eine Gate-Spannung verwenden, die nur geringfügig höher als erforderlich ist, und dann nur geringfügig abgesenkt wird, wird der FET sehr schnell ein- und ausgeschaltet. Als Ergebnis kann eine nur geringfügige Variation der Gatespannung bei einer sehr hohen Frequenz den FET mit viel höheren Geschwindigkeiten und mit viel kleineren Spannungen aus- und einschalten, als dies mit einem Standardtransistor möglich ist. Die Geschwindigkeiten, mit denen FETs schalten können, machen sie zu idealen Transistoren für digitale Hochgeschwindigkeitsschaltungen. Sie finden umfangreiche Verwendung in Geräten wie digitalen integrierten Schaltkreisen und Mikroprozessoren, und sie sind der Transistor der Wahl für den Einsatz in modernen Computer-CPUs.