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El transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor o MOSFET (en inglés Metal-oxide-semiconductor Field-effect transistor) es un transistor utilizado para amplificar o conmutar señales electrónicas. Es el transistor más utilizado en la industria microelectrónica, ya sea en circuitos analógicos o digitales, aunque el transistor de unión bipolar fue mucho más popular en otro tiempo.Prácticamente la totalidad de los microprocesadores comerciales están basados en transistores MOSFET.
El término 'metal' en el nombre de los transistores MOSFET es actualmente incorrecto debido a que el material de la compuerta, que antes era metálico, ahora se construye con una capa de silicio policristalino. En sus inicios se utilizó aluminio para fabricar la compuerta, hasta mediados de 1970 cuando elsilicio policristalino comenzó a dominar el mercado gracias a su capacidad de formar compuertas auto-alineadas. Las compuertas metálicas están volviendo a ganar popularidad, debido a que es complicado incrementar la velocidad de operación de los transistores sin utilizar componentes metálicos en la compuerta. De manera similar, el 'óxido' utilizado como aislante en la compuerta también se hareemplazado por otros materiales con el propósito de obtener canales fuertes con la aplicación de tensiones más pequeñas.
Aunque el MOSFET es un dispositivo de cuatro terminales llamadas surtidor (S), drenador (D), compuerta (G) y sustrato (B), el sustrato generalmente está conectado internamente a la terminal del surtidor, y por este motivo se pueden encontrar dispositivos de tres terminalessimilares a otros transistores de efecto de campo.
Un transistor de efecto de campo de compuerta aislada o IGFET (Insulated-gate field-effect transistor) es un término relacionado que es equivalente a un MOSFET. El término IGFET es un poco más inclusivo, debido a que muchos transistores MOSFET utilizan una compuerta que no es metálica, y un aislante de compuerta que no es un óxido. Otro dispositivorelacionado es el MISFET, que es un transistor de efecto de campo metal-aislante-semiconductor (Metal-insulator-semiconductor field-effect transistor).
Índice
1 Historia
2 Símbolos de circuito
3 Funcionamiento
3.1 Estructura metal-óxido-semiconductor
3.2 Estructura MOSFET y formación del canal
3.3 Modos de operación
3.3.1 Corte
3.3.2 Región lineal
3.3.3 Saturación
4 Aplicaciones
5Ventajas con respecto a trasistores bipolares
6 Escalamiento del MOSFET
6.1 Razones para el escalamiento del MOSFET
6.2 Dificultades en la reducción de tamaño del MOSFET
7 Enlaces externos
8 Referencias
Historia
El principio básico de operación de este tipo de transistor fue patentado por primera vez por el austrohúngaro Julius Edgar Lilienfeld en 1925. Debido a los requerimientos de caráctertecnológico para la fabricación de la intercara lisa y libre de defectos entre el sustrato dopado y aislante, este tipo de dispositivos no se logró fabricar hasta décadas más tarde, pero los fundamentos teóricos estaban contenidos en la patente original. Veinticinco años después, cuando la Bell Telephone Company intentó patentar el transistor de unión, encontraron que Lilienfeld tenía registrada asu nombre una patente que estaba escrita de una forma que incluía todos los tipos de transistores posibles. Los Laboratorios Bell lograron llegar a un acuerdo con Lilienfeld, quien todavía vivía en esa época (no se sabe si le pagaron por los derechos de la patente o no).[cita requerida] Fue en ese momento cuando los Laboratorios Bell crearon el transistor de unión bipolar, o simplemente transistorde unión, y el diseño de Lilienfeld's fue conservado con el nombre de transistor de efecto de campo.[cita requerida]
En 1959, Dawon Kahng y Martin M. (John) Atalla en los Laboratorios Bell inventaron el transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor (MOSFET) como un avance y mejora sobre el diseño del transistor FET patentado.1 Con una operación y estructura completamente distintas...