Felipe Paz Campos 2012

ELECTRNICA ANALGICACAPTULO 4: EL TRANSISTOR MOSFET

TEORA Y APLICACIONES

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Felipe Paz Campos 2012CAPTULO 4 EL Transistor MOSFET. 4.1 Introduccin MOSFET son las siglas de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor. Consiste en un transistor de efecto de campo basado en la estructura MOS. Es el transistor ms utilizado en la industria microelectrnica. Prcticamente la totalidad de los circuitos integrados de uso comercial estn basados en transistores MOSFET. Fue ideado tericamente por el alemn Julius von Edgar Lilienfeld en 1930, aunque debido a problemas de carcter tecnolgico y el desconocimiento acerca de cmo se comportan los electrones sobre la superficie del semiconductor no se pudieron fabricar hasta dcadas ms tarde. En concreto, para que este tipo de dispositivos pueda funcionar correctamente, la intercara entre el sustrato dopado y el aislante debe ser perfectamente lisa y lo ms libre de defectos posible. Esto es algo que slo se pudo conseguir ms tarde, con el desarrollo de la tecnologa del silicio. Un transistor MOSFET consiste en un sustrato de material semiconductor dopado en el que, mediante tcnicas de difusin de dopantes, se crean dos islas de tipo opuesto separadas por un rea sobre la cual se hace crecer una capa de dielctrico culminada por una capa de conductor. Los transistores MOSFET se dividen en dos tipos fundamentales dependiendo de cmo se haya realizado el dopaje: Tipo nMOS: Sustrato de tipo p y difusiones de tipo n figura 4.1.nMOS Figura 4.1 pMOS Figura 4.2

Las reas de difusin se denominan fuente (source) y drenador (drain), y el conductor entre ellos es la puerta (gate). En la figura 4.3 se muestran las terminales.

Figura 4.3

Tipo pMOS: Sustrato de tipo n y difusiones de tipo p figura 4.2.

En la figura 4.3 se describe la estructura fsica de un MOSFET de canal N con sus cuatro terminales: puerta, drenador fuente y substrato; normalmente el sustrato se encuentra conectado a la fuente. La puerta, cuya dimensin es WL, est separado del substrato por un dielctrico (Si02) formando una estructura similar a las placas de un condensador. Al aplicar una tensin positiva en la puerta se induce cargas negativas (capa de inversin) en la superficie del substrato y se crea un camino de conduccin entre los terminales drenador y fuente. La tensin mnima para crear esa capa de inversin se denomina tensin umbral o tensin de threshold (VT) y es un parmetro caracterstico del transistor. Si la VGS