E-MOSFET



INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MAZATLÁN

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Diodos y Transistores

Tarea 5 Unidad III
MOSFET tipo enriquecimiento





MAYO 2014


MOSFET
Existen algunas semejanzas en la construcción y modo de operación entre los MOSFET tipo empobrecimiento y los tipo enriquecimiento, sin embargo las características del MOSFET tipo enriquecimientoson muy diferentes de cualesquiera otras obtenidas hasta ahora. La curva de transferencia no está definida por la ecuación de Shockley y la corriente de drenaje ahora es la de corte hasta que el voltaje de la compuerta a la fuente alcance una magnitud específica. En particular, el control de corriente en un dispositivo de canal n ahora se ve afectado por un voltaje positivo de la compuerta a lafuente en lugar de por los voltajes negativos encontrados en los JFET de canal n y en los MOSFET tipo empobrecimiento de canal n.
Construcción básica
La construcción básica de un MOSFET de tipo enriquecimiento de canal-n está dada por la siguiente figura

Se forma una losa de material p con una base de silicio y de nuevo se conoce como sustrato.
Como con el MOSFET tipo empobrecimiento, elsustrato en ocasiones se conecta internamente a la terminal fuente, en tanto que en otros casos se pone a la disposición una curva terminal para el control externo de su nivel de potencial. La fuente y el drenaje se conectan de nuevo mediante contactos metálicos a regiones tipo n dopadas, pero observe que en la figura 6.35 no hay un canal entre las dos regiones tipo n dopadas. Ésta es la diferenciaprincipal entre la construcción de los MOSFET tipo empobrecimiento y los tipo enriquecimiento: la ausencia de un canal como componente construido del dispositivo.
Operación y características básicas
Si se establece y se aplica un voltaje entre el drenaje y la fuente del dispositivo de la figura
6.35, la ausencia de un canal n (con su generoso número de portadores libres) producirá una corrientede efectivamente 0A; muy diferente del MOSFET tipo empobrecimiento y el JFET, donde . No es suficiente contar con una gran acumulación de portadores (electrones) en el drenaje y la fuente (debido a las regiones tipo n dopadas) si una trayectoria deja de existir entre los dos.
Con un cierto voltaje positivo de , y la terminal SS directamente conectada a la fuente, existen en realidad dos unionesp-n polarizadas en inversa entre las regiones tipo n dopadas y el sustrato que se oponen a cualquier flujo significativo entre el drenaje y la fuente.
En la figura 6.36 tanto como se ajustaron a un determinado voltaje positivo de más de 0 V, para establecer el drenaje y la compuerta a un potencial positivo con respecto a la fuente. El potencial positivo en la compuerta ejercerá presión en loshuecos (puesto que las cargas semejantes se repelen) en el sustrato p a lo largo del borde de la capa de SiO2 para que abandonen el área y lleguen a regiones más profundas del sustrato p, como se muestra en la figura. El resultado es una región de empobrecimiento cerca de la capa aislante de SiO2 libre de huecos. Sin embargo, los electrones en el sustrato tipo p (los portadores minoritarios delmaterial) serán atraídos a la compuerta positiva y se acumularán en la región cercana a la superficie de la capa de SiO2. Ésta y sus propiedades aislantes impedirán que los portadores negativos sean absorbidos en la compuerta.
Conforme se incrementa, la concentración de electrones cerca de la superficie de SiO2 se incrementa y con el tiempo la región tipo n inducida puede soportar un flujo mensurableentra el drenaje y la fuente. El nivel de que produce el incremento significativo de la corriente de drenaje se llama voltaje de umbral y está dado por el símbolo . En las hojas de especificaciones se conoce como , aun cuando es más difícil de manejar se utilizará en el análisis siguiente. Como el canal no existe con y está “mejorado” por la aplicación de un voltaje positivo de la compuerta a...