Funcionamiento De Los Transistores Fet
Los transistores más conocidos son los llamados bipolares (NPN y PNP), llamados así porque la conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores de dos polaridades (huecos positivos y electrones negativos), y son de gran utilidad en gran número de aplicaciones pero tienen ciertos inconvenientes, entre los que se encuentra su impedancia de entrada bastante baja.
Existen unos dispositivos que eliminan este inconveniente en particular y que pertenece a la familia de dispositivos en los que existe un solo tipo de portador de cargas, y por tanto, son unipolares. Se llama transistor de efecto campo.
Tipos
Transistores JFET: Es un dispositivo semiconductor que controla un flujo de corriente por un canal semiconductor, aplicando un campo eléctrico perpendicular a la trayectoria de la corriente. El FET está compuesto de una parte de silicio tipo N, a la cual se le adicionan dos regiones con impurezas tipo P llamadas compuerta (gate) y que están unidas entre si.
Transistor 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 union bipolar fue mucho más popular en otro tiempo. Prácticamente la totalidad de los microprocesadores comerciales están basados en transistores MOSFET.
Canal p:
Con los transistores bipolares observábamos como una pequeña corriente en la base de los mismos se controlaba una corriente de colector mayor. Los Transistores de Efecto de Campo son dispositivos en los que la corriente se controla mediante tensión. Cuando funcionan como amplificador suministran una corriente de salida que es proporcional a la tensión aplicada a la entrada. Características generales:
- Por el terminal de control no se absorbe corriente.
- Una señal muy débil puede controlar el componente
- La tensión de control se emplea para crear un campo eléctrico
Se empezaron a construir en la década de los 60.
Simbologia: Símbolo de un FET de canal P
Canal N:
Un transistor de efecto campo (FET) típico está formado por una barrita de material p ó n, llamada canal, rodeada en parte de su longitud por un collar del otro tipo de material que forma con el canal una unión p-n.
En los extremos del canal se hacen sendas conexiones óhmicas llamadas respectivamente sumidero (d-drain) y fuente (s-source), más una conexión llamada puerta (g-gate) en el collar.
Símbolo de un FET de canal N
Enriquesimiento cabal n , canal p:
un MOSFET de enriquecimiento. El substrato p se extiende a lo ancho
hasta el dióxido de silicio; ya no existe un canal n entre la fuente y el drenador. La figura 14-3b
muestra las tensiones de polarización normales. Cuando la tensión de puerta es nula, la corriente de
fuente y el drenador es nula.
Enpobrecimiento canal n y canal p :
Existen cuatro tipos principales de transistores MOSFET. Didácticamente conviene analizar primero el más común de todos que es el de canal N de empobrecimiento (o de deplexión), prácticamente el único usado en fuentes de alimentación y luego se hará una referencia a los otros tipos en futuras entregas.
El FET de semiconductor–oxidometal, o MOSFET posee cuatro electrodos llamados “fuente” “compuerta” “drenaje” y “sustrato”. A diferencia del JFET, FET de juntura o simplemente FET o transistor de efecto de campo, la compuerta está aislada galvánicamente del canal. Por esta causa, la corriente de compuerta es extremadamente pequeña, tanto cuando la tensión de compuerta es positiva como cuando es negativa. La idea básica se puede observar en la figura 1, en donde se muestra un corte de un MOSFET de empobrecimiento de canal N. Se compone de un material N (silicio con impurezas dadoras) con una zona tipo P a la derecha y una compuerta aislada a la izquierda. A similitud de una válvula electrónica, en donde los electrones libres circulan desde el cátodo a la placa, en un MOSFET circulan desde el terminal de “fuente” al de “drenaje”, es decir desde abajo hacia arriba en el dibujo. En la válvula lo hacen por el vacío y en el MOSFET por el silicio tipo N. La zona P se llama sustrato (algunos autores la llaman cuerpo) y opera como si fuera una pared que presenta una dificultad a la circulación electrónica. Los electrones deben pasar por un estrecho canal entre la compuerta y el sustrato. La idea es que el silicio tipo N es un buen conductor, pero en la zona del sustrato se agregan impurezas tipo P que cancelan esa conductividad haciendo que esa zona sea aisladora.
