Mosfet

TRANSISTOR MOSFET

Por sus siglas en ingles MOSFET, se refiere a un Transistor de Efecto de Campo de Oxido Metálico. Este transistor fue ideado en la década de los 30´s por el alemán Julius von Edgar Lilienfeld, pero no fue sino décadas más tarde cuando comenzó su fabricación debido a la falta de conocimientos acerca del comportamiento de los electrones sobre la superficie del semiconductor;para ser exactos su producción comenzó a partir de la década de los 70’s cuando comenzó su aplicación empezando a desplazar a los BJT’s.
Un dato curioso es que en los inicios de los transistores lo que se pretendía encontrar lo que es el MOSFET, pero lo que encontraron fue el BJT a lo cual lo llamaron como un descubrimiento por accidente.

El MOSFET puede ser utilizado así como el BJT de formade amplificador e interruptor, pero en Control de Potencia solo es utilizado como interruptor y esta es la forma que nos interesa y en la cual nos enfocaremos.
Este transistor cuenta con dos tipos: canal n o canal p, por lo tanto estos transistores son conocidos también como unipolares.

SIMBOLOGIA DEL TRANSISTOR MOSFET
Canal N Canal P
S= source o fuente
G= gate o compuerta disparadorD= Drain o drenaje
Los transistores MOSFET llegan a tener un tamaño tan pequeño que pueden ocupar un área mínima de silicio del Circuito Integrado
El transistor de efecto de campo deriva su nombre de la esencia de su operación física. Estos transistores trabajan con lo que son voltajes en lugar de corriente.
El consumo de potencia de estos transistores es realmente bajo en comparación conlos bipolares por lo cual su uso se extiende a los circuitos integrados.
ESTRUCTURA Y OPERACIÓN FISICA DEL MOSFET DEL TIPO DE ENRIQUECIMIENTO
El MOSFET del tipo de enriquecimiento es el transistor de efecto de campo mas ampliamente utilizado.

Estructura del dispositivo

En la figura se muestra la estructura física del MOSFET de canal n del tipo de enriquecimiento. El dispositivo estafabricado en un sustrato tipo p, que es una oblea de un solo cristal de silicio que proporciona apoyo físico para el dispositivo (y para todo el circuito en el caso de un circuito integrado), las regiones de tipo n fuertemente contaminadas, indicadas en la figura como n+ fuente y n+ dren crean en el sustrato. Una delgada capa de dióxido de silicio que es un excelente aislador eléctrico. Se deposita metalen la parte superior de la capa de oxido para formar un electrodo de compuerta del dispositivo, también se hacen contactos metálicos para la región de la fuente, la región del dren y el sustrato, también conocido como cuerpo.
Observe que el sustrato forma uniones pn con las regiones de la fuente y el dren. En operación normal, estas uniones pn se mantienen polarizadas inversamente en todomomento. Como el dren estará a un voltaje positivo con respecto a la fuente, las dos uniones pn pueden en efecto ser cortadas con solo conectar el terminal del sustrato al terminal de la fuente; en la descripción de la operación del MOSFET. Por esta razón, aquí, el sustrato será considerado como sin efecto en la operación del dispositivo y el MOSFET se tratara como un dispositivo de tres terminales,siendo estos la compuerta (G), la fuente (S) y el dren (D).

Operación sin voltaje aplicado a la compuerta

Sin voltaje aplicado a la compuerta, se forman dos diodos conectados en oposición en serie entre dren y fuente. Uno de estos diodos esta formado por la unión pn entre la región n+ del dren y el sustrato tipo p, y el otro diodo se forma por la unión pn entre el sustrato tipo p y la región n+de la fuente. Estos diodos conectados espalda con espalda impiden la conducción de corriente de dren a fuente cuando se aplica un voltaje VDS. De hecho, la trayectoria tiene una resistencia muy elevada (del orden de 1012 Ω).

Creación de un canal para circulación de corriente

Considere en seguida la situación descrita en la figura 2. Aquí hemos conectado la fuente y el dren a tierra y hemos...