transistores mosfet
Páginas: 5 (1197 palabras)
Publicado: 9 de abril de 2013
TRANSISTORES MOSFET
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 popularen otro tiempo. Prácticamente la totalidad de los microprocesadores comerciales están basados en transistores MOSFET.
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).
Canal P
Canal N
JFET
MOSFET Enriq.
MOSFET Enriq. (sin sustrato)
MOSFET Empob.
En esta figura se tiene una comparación entre los símbolos de los MOSFET de enriquecimiento y de empobrecimiento, junto con lossímbolos para los JFET (dibujados con el surtidor y el drenador ordenados de modo que las tensiones más elevadas aparecen en la parte superior de la página).
TIPOS DE TRANSISTORES MOSFET Y SU FUNCIONAMIENTO
Existen dos tipos de transistores MOSFET, ambos basados en la estructura MOS.
1.- Los MOSFET de enriquecimiento se basan en la creación de un canal entre el drenador y el surtidor, alaplicar una tensión en la compuerta. La tensión de la compuerta atrae portadores minoritarios hacia el canal, de manera que se forma una región de inversión, es decir, una región con dopado opuesto al que tenía el sustrato originalmente. El término enriquecimiento hace referencia al incremento de la conductividad eléctrica debido a un aumento de la cantidad de portadores de carga en la regióncorrespondiente al canal. El canal puede formarse con un incremento en la concentración de electrones (en un nMOSFET o NMOS), o huecos (en un pMOSFET o PMOS). De este modo un transistor NMOS se construye con un sustrato tipo p y tiene un canal de tipo n, mientras que un transistor PMOS se construye con un sustrato tipo n y tiene un canal de tipo p.
2.- Los MOSFET de empobrecimiento tienen un canalconductor en su estado de reposo, que se debe hacer desaparecer mediante la aplicación de la tensión eléctrica en la compuerta, lo cual ocasiona una disminución de la cantidad de portadores de carga y una disminución respectiva de la conductividad
En la siguiente imagen se muestran los diferentes símbolos utilizados para los transistores MOS donde NMOS es el transistor de enriquecimiento y PMOS es deempobrecimiento.
APLICACIONES
La forma más habitual de emplear transistores MOSFET es en circuitos de tipo CMOS, consistentes en el uso de transistores PMOS y NMOS complementarios. Véase Tecnología CMOS
Las aplicaciones de MOSFET discretos más comunes son:
Resistencia controlada por tensión.
Circuitos de conmutación de potencia (HEXFET, FREDFET, etc).
Mezcladores de frecuencia,con MOSFET de doble puerta.
Modos de operación:
La operación de un transistor MOSFET se puede dividir en tres diferentes regiones de operación, dependiendo de las tensiones en sus terminales. En la presente discusión se utiliza un modelo algebraico que es válido para las tecnologías básicas antiguas, y se incluye aquí con fines didácticos. En los MOSFET modernos se requieren modelos...
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 popularen otro tiempo. Prácticamente la totalidad de los microprocesadores comerciales están basados en transistores MOSFET.
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).
Canal P
Canal N
JFET
MOSFET Enriq.
MOSFET Enriq. (sin sustrato)
MOSFET Empob.
En esta figura se tiene una comparación entre los símbolos de los MOSFET de enriquecimiento y de empobrecimiento, junto con lossímbolos para los JFET (dibujados con el surtidor y el drenador ordenados de modo que las tensiones más elevadas aparecen en la parte superior de la página).
TIPOS DE TRANSISTORES MOSFET Y SU FUNCIONAMIENTO
Existen dos tipos de transistores MOSFET, ambos basados en la estructura MOS.
1.- Los MOSFET de enriquecimiento se basan en la creación de un canal entre el drenador y el surtidor, alaplicar una tensión en la compuerta. La tensión de la compuerta atrae portadores minoritarios hacia el canal, de manera que se forma una región de inversión, es decir, una región con dopado opuesto al que tenía el sustrato originalmente. El término enriquecimiento hace referencia al incremento de la conductividad eléctrica debido a un aumento de la cantidad de portadores de carga en la regióncorrespondiente al canal. El canal puede formarse con un incremento en la concentración de electrones (en un nMOSFET o NMOS), o huecos (en un pMOSFET o PMOS). De este modo un transistor NMOS se construye con un sustrato tipo p y tiene un canal de tipo n, mientras que un transistor PMOS se construye con un sustrato tipo n y tiene un canal de tipo p.
2.- Los MOSFET de empobrecimiento tienen un canalconductor en su estado de reposo, que se debe hacer desaparecer mediante la aplicación de la tensión eléctrica en la compuerta, lo cual ocasiona una disminución de la cantidad de portadores de carga y una disminución respectiva de la conductividad
En la siguiente imagen se muestran los diferentes símbolos utilizados para los transistores MOS donde NMOS es el transistor de enriquecimiento y PMOS es deempobrecimiento.
APLICACIONES
La forma más habitual de emplear transistores MOSFET es en circuitos de tipo CMOS, consistentes en el uso de transistores PMOS y NMOS complementarios. Véase Tecnología CMOS
Las aplicaciones de MOSFET discretos más comunes son:
Resistencia controlada por tensión.
Circuitos de conmutación de potencia (HEXFET, FREDFET, etc).
Mezcladores de frecuencia,con MOSFET de doble puerta.
Modos de operación:
La operación de un transistor MOSFET se puede dividir en tres diferentes regiones de operación, dependiendo de las tensiones en sus terminales. En la presente discusión se utiliza un modelo algebraico que es válido para las tecnologías básicas antiguas, y se incluye aquí con fines didácticos. En los MOSFET modernos se requieren modelos...
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