Transistor efecto de campo

TRANSISTOR EFECTO DE CAMPO (TEC)
FIELD EFFECT TRANSISTOR (FET)
INTRODUCCIÓN
El transistor de efecto de campo se emplea en conmutación formando parte de los
circuitos integrados, gracias a que ocupa una minúscula superficie de silicio y a la
insignificante potencia que consume. Estos factores combinados permiten integrar hasta
miles de estos transistores en una sola pastilla sin grandeslimitaciones de disipación de
calor, a lo que se suma la relativa sencillez del proceso de fabricación de los circuitos
integrados con estos dispositivos.
Igualmente las resistencias de estos circuitos se realizan mediante transistores de efecto
de campo convenientemente polarizados, ganándose así todavía más espacio.
El TEC se basa en el control de la resistencia que presenta un materialsemiconductor al
paso de la corriente por medio de un campo eléctrico perpendicular a la dirección de esta
última.
Así, en un TEC con electrodo de control aislado, mediante una tensión aplicada a es te
último, se varía la conductancia de una porción del cuerpo semiconductor " SUSTRATO".
Dicha porción se denomina "CANAL", y las dos regiones semiconductoras en contacto con
sus extremos, por dondeentra y sale la corriente, se designan FUENTE o SOURCE (S) y
DRENADOR o DRAIN (D). El electrodo de control es denominado COMPUERTA o GATE (G).
En la corriente que circula por el canal predominan absolutamente los portadores
mayoritarios, siendo los minoritarios irrelevantes para el funcionamiento del transistor. Por
esta razón el TEC es un TRANSISTOR UNIPOLAR, a diferencia del transistor bipolarde juntura,
donde ambos tipos de portadores importan, especialmente en la base.

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GENERALIDADES DE LOS TEC
El transistor de efecto de campo es un dispositivo de tres terminales que se emplea para
una amplia variedad de aplicaciones que coinciden, en gran parte, con aquellas
correspondientes al transistor bipolar (BJT). Aunque existen diferencias importantes entre
los dos tipos dedispositivos, también hay muchas similitudes.
La diferencia principal entre las dos clases de transistores es el hecho de que el transistor
bipolar es un dispositivo controlado por corriente, como se muestra en la figura a,
mientras que el transistor TEC es un dispositivo controlado por tensión, como se muestra
en la figura b. En otras palabras, la corriente IC en la figura a es una función directadel
nivel de IB. Para el TEC la corriente ID será una función de la tensión VGS aplicada a la
entrada del circuito, como se ilustra en la figura. En cada caso la corriente de la salida del
circuito se controla por un parámetro del circuito de entrada, en un caso un nivel de
corriente y en otro un voltaje aplicado.
IC

ID

IB
Corriente de control

(a)

B
J
T

T
E
C (b)

+VGS
Tensión de control

IE

-

Amplificador controlado por corriente (a) y (b) amplificador controlado por tensión.
Así como hay transistores bipolares npn y pnp, existen transistores de efecto de campo de
canal-n y canal-p. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el transistor BJT es un
dispositivo bipolar (el prefijo bi- revela que el nivel de conducción es una función de dosportadores de carga, electrones y huecos). El TEC es un dispositivo unipolar que depende
únicamente ya sea de la conducción por electrones (canal- n) o por huecos (canal-p).
El término "efecto de campo" en el nombre elegido merece una explicación. Todos
estamos familiarizados con la habilidad de un imán permanente de atraer limaduras de
metal sin necesidad de un contacto físico directo. El campomagnético de un imán
permanente actúa sobre las limaduras y las atrae hacia el imán a través de un esfuerzo
por parte de las líneas de flujo magnético, para mantenerlas a tan corta distancia como
sea posible.
Para el TEC se establece un campo eléctrico por medio de las cargas presentes que
controlarán la trayectoria de conducción del circuito de salida, sin necesidad de un
contacto directo...