Mosfet

ca
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE TORREON
Electrónica Analógica

P.A.
Daniel Castañeda Ortiz

No. Matrícula:
095871

Carrera:
Mecatrónica

Grupo y Sección:
2.- “A”

F.A.
Emmanuel

2010
[Escribir el nombre del autor]
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE TORREON
23/03/2010

MOSFET son las siglas de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor. Consiste en un transistor de efecto decampo basado en la estructura MOS. Es el transistor más utilizado en la industria microelectrónica. Prácticamente la totalidad de los circuitos integrados de uso comercial están basados en transistores MOSFET. |
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Historia 
Fue ideado teóricamente por el alemán Julius von Edgar Lilienfeld en1930, aunque debido a problemas de carácter tecnológico y el desconocimiento acerca de cómo se comportan los electrones sobre la superficie del semiconductor no se pudieron fabricar hasta décadas más tarde. En concreto, para que este tipo de dispositivos pueda funcionar correctamente, la intercara entre el sustrato dopado y el aislante debe ser perfectamente lisa y lo más libre de defectos posible.Esto es algo que sólo se pudo conseguir más tarde, con el desarrollo de la tecnología del silicio.
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Funcionamiento

Curvas característica y de salida de un transistor MOSFET de acumulación canal n.

Curvas característica y de salida de un transistor MOSFET de deplexión canal n.
Un transistor MOSFET consiste en un sustrato de materialsemiconductor dopado en el que, mediante técnicas de difusión de dopantes, se crean dos islas de tipo opuesto separadas por un área sobre la cual se hace crecer una capa de dieléctrico culminada por una capa de conductor. Los transistores MOSFET se dividen en dos tipos fundamentales dependiendo de cómo se haya realizado el dopaje:
* Tipo nMOS: Sustrato de tipo p y difusiones de tipo n.
* Tipo pMOS:Sustrato de tipo n y difusiones de tipo p.
Las áreas de difusión se denominan fuente(source) y drenador(drain), y el conductor entre ellos es la puerta(gate).
El transistor MOSFET tiene tres estados de funcionamiento:

Estado de corte 
Cuando la tensión de la puerta es idéntica a la del sustrato, el MOSFET está en estado de no conducción: ninguna corriente fluye entre fuente y drenadoraunque se aplique una diferencia de potencial entre ambos. También se llama mosfet a los aislados por juntura de dos componentes.

Conducción lineal 
Al polarizarse la puerta con una tensión negativa (pMOS) o positiva (nMOS), se crea una región de deplexión en la región que separa la fuente y el drenador. Si esta tensión crece lo suficiente, aparecerán portadores minoritarios (electrones en pMOS,huecos en nMOS) en la región de deplexión que darán lugar a un canal de conducción. El transistor pasa entonces a estado de conducción, de modo que una diferencia de potencial entre fuente y drenador dará lugar a una corriente. El transistor se comporta como una resistencia controlada por la tensión de puerta.

Saturación
Cuando la tensión entre drenador y fuente supera cierto límite, el canal deconducción bajo la puerta sufre un estrangulamiento en las cercanías del drenador y desaparece. La corriente entre fuente y drenador no se interrumpe, ya que es debida al campo eléctrico entre ambos, pero se hace independiente de la diferencia de potencial entre ambos terminales.

Modelos matemáticos 
* Para un MOSFET de canal inducido tipo n en su región lineal:

donde en la que b es elancho del canal, μn la movilidad de los electrones, ε es la permitividad eléctrica de la capa de óxido, L la longitud del canal y W el espesor de capa de óxido.
* Cuando el transistor opera en la región de saturación, la fórmula pasa a ser la siguiente:

Estas fórmulas son un modelo sencillo de funcionamiento de los transistores MOSFET, pero no tienen en cuenta un buen número de efectos de...