Transistores mosfet

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TRANSISTOR MOSFET

MOSFET son las siglas de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor. Consiste en un transistor de efecto de campo basado en la estructura MOS. Los transistores MOSFET dispositivos de efecto de campo que utilizan un campo eléctrico para crear una canal de conducción.

Son dispositivos más importantes que los JFET ya que la mayor parte de los circuitos integradosdigitales se construyen con la tecnología MOS.
Un transistor MOSFET consiste en un sustrato de material semiconductor 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.
Las áreas de difusión se denominan fuente (source) y drenador (drain), y elconductor entre ellos es la puerta (gate).
Existen dos tipos de transistores MOSFET: de canal N o (NMOS) y de canal P o (PMOS). A su vez, estos transistores pueden ser de acumulación (enriquecimiento) o deplexion (empobrecimiento); en la actualidad los segundos están prácticamente en desuso y aquí únicamente serán descritos los MOS de acumulación también conocidos como de enriquecimiento.
En elMOSFET de canal N la parte "N" está conectado a la fuente (source) y al drenaje (drain), en el MOSFET de canal P la parte "P" está conectado a la fuente (source) y al drenaje (drain).




El MOSFET de empobrecimiento

a) Canal N b) Canal P
De canal N consiste en un sustrato de material tipo P (silicio contaminado o dopado con impurezas tipo P) en elque se han difundido dos regiones de material tipo N. Estas dos regiones forman la fuente o surtidor (S) y el drenaje o drenador (D), constituyendo conexiones de baja resistencia entre los extremos del canal N y los contactos de aluminio de la fuente y el drenador.

La puerta se forma cubriendo la región comprendida entre el drenador y la fuente con una capa de dióxido de silicio (SiO2), encima dela cual se deposita una placa metálica.

La denominación “metal- óxido -semiconductor” proviene de esta formación de la puerta con metal, óxido y un semiconductor.

Al aplicar una tensión VDS entre el drenador y el surtidor, se originará la circulación de una corriente ID entre ambos terminales.

Si se aplica una tensión negativa VGS entre la puerta y el surtidor, se produce la salida delos electrones de la región del canal “empobreciéndolo”. Cuando VGS alcanza el valor VP, el canal se estrangula, provocando que cese la circulación de la corriente ID.

Por el contrario si la VGS aplicada fuese positiva, los valores positivos de esta tensión aumentarían el tamaño del canal, dando por resultado un aumento de la corriente ID.

Nótese que el MOSFET de empobrecimiento puede operartanto para valores positivos como negativos de la VGS., sin embargo la característica de transferencia continúa para valores positivos de la tensión VGS.

El MOSFET de empobrecimiento de canal P, se construye igual al de canal N, salvo que ahora se invierten los materiales N y P al igual que las polaridades de las tensiones y corrientes; su funcionamiento es análogo.

Curvas característica y desalida de un transistor MOSFET de deplexión canal n.

El MOSFET de enriquecimiento

a) Canal N b) Canal P


Al igual que el anterior, puede ser de canal N ó de canal P. La construcción comienza con un material de sustrato (de tipo P para canal N y de tipo N para canal P) sobre el cual se difunde material de tipo opuesto para formar la fuente y eldrenador.

El símbolo para el MOSFET de enriquecimiento, muestra una línea quebrada entre fuente y drenador para indicar que no existe un canal inicial.

El MOSFET de enriquecimiento de canal N difiere constructivamente del de empobrecimiento de canal N en que no tiene capa de material N, sino que requiere de una tensión positiva entre la puerta y la fuente para establecer un canal. Este canal se...
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