LÓPEZ GALLEGOS, Henry Israel FACULTAD DE INGENIERIA Y MECATRONICA

TRANSISTORES

Dispositivo semiconductor activo que tiene tres o más electrodos. Los tres electrodos principales son emisor, colector y base. La conducción entre estos electrodos se realiza por medio de electrones y huecos. El germanio y el silicio son los materiales más frecuentemente utilizados para la fabricación de los elementos semiconductores.Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.

TIPOS DE TRANSISTORES: TRANSISTORES BIPOLARES DE UNIÓN, BJT. (PNP O NPN)

BJT, de transistor bipolar de unión (del ingles, Bipolar Junction Transistor).

El término bipolar refleja el hecho de que los huecos y los electrones participan en el proceso de inyección hacia el material polarizado de forma opuesta.

El transistor de unión bipolar, o BJT por sus siglas en inglés, se fabrica básicamente sobre un monocristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de Galio, que tienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entre conductores como los metales y los aislantes como el diamante. Sobre el sustrato de cristal, se contaminan en forma muy controlada tres zonas, de las cuales son del mismo tipo, NPN o PNP, quedando formadas dos uniones NP.

La zona N con elementos donantes de electrones (cargas negativas) y la zona P de aceptadores o "huecos" (cargas positivas). Normalmente se utilizan como elementos aceptadores P al Indio (In), Aluminio (Al) o Galio (Ga) y donantes N al Arsénico (As) o Fósforo (P).

La configuración de uniones PN, dan como resultado transistores PNP o NPN, donde la letra intermedia siempre corresponde a la característica de la base, y las otras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y de signo contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas (por lo general, el emisor esta mucho más contaminado que el colector).

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TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO. (JFET, MESFET, MOSFET, IGFET)

1. JFET, De efecto de campo de unión (JFET): También llamado transistor unipolar, fue el primer transistor de efecto de campo en la práctica. Lo forma una barra de material semiconductor de silicio de tipo N o P. En los terminales de la barra se establece un contacto óhmico, tenemos así un transistor de efecto de campo tipo N de la forma más básica.

2. Transistor de efecto de campo de compuerta aislada, IGFET, en el que la compuerta se aísla del canal mediante un dieléctrico.

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3. MESFET, transistores de efecto de campo metal semiconductor.

4. MOSFET, transistores de efecto de campo de metal-oxido semiconductor. En estos componentes, cada transistor es formado por dos islas de silicio, una dopada para ser positiva, y la otra para ser negativa, y en el medio, actuando como una puerta, un electrodo de metal.

TRANSISTORES HBT Y HEMT.

Las siglas HBT y HEMT pertenecen a las palabras Heterojuction Bipolar Transistor (Bipolar de Hetereoestructura) y High Electron Mobility Transistor (De Alta Movilidad).

El transistor bipolar de heterounión (HBT) es una mejora del TBJ que puede manejar señales de muy altas frecuencias, de hasta varios cientos de GHz. Es un dispositivo muy común hoy en día en circuitos ultrarrápidos, generalmente en sistemas de radiofrecuencia.

Los transistores de heterojuntura tienen diferentes semiconductores para los elementos del transistor. Usualmente el emisor está compuesto por una banda de material más larga que la base. Esto ayuda a reducir la inyección de portadores minoritarios desde la base cuando la juntura emisor-base está polarizada en directa y esto aumenta la eficiencia de la inyección del emisor. La inyección de portadores mejorada en la base permite que ésta pueda tener un mayor nivel de dopaje, lo que resulta en una menor resistencia. Con un transistor de juntura bipolar convencional, también conocido como

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transistor bipolar de homojuntura, la eficiencia de la inyección de portadores desde el emisor hacia la base está principalmente determinada por el nivel de dopaje entre el emisor y la base. Debido a que la base debe estar ligeramente dopada para permitir una alta eficiencia de inyección de portadores, su resistencia es relativamente alta.

FOTOTRANSISTOR

Un fototransistor es, en esencia, lo mismo que un transistor normal, solo que puede trabajar de 2 formas diferentes:

1.- Como un transistor normal con la corriente de base Ib (modo común). 2.- Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. Ip (modo de iluminación).

TRANSISTOR DE ALEACIÓN

El transistor de aleación es uno de los primeros transistores de unión, fabricado a partir de germanio fundido. El CK722 de Raytheon es un transistor de aleación. Posteriormente, también se fabricaron transistores de aleación de silicio. El procedimiento de fabricación se deriva directamente del método de Czochralski para obtención de monocristales. Se diferencia en que, a medida que el monocristal va creciendo se introducen impurezas donantes en el crisol para convertir el germanio tipo

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p en tipo n para la base. Cuando se tiene el grosor de base necesario, se añaden más impurezas aceptoras para volver nuevamente a germanio tipo p.

El monocristal así obtenido se corta, primero en rodajas perpendiculares al plano de la base, y después cada una de estas rodajas para formar los transistores individuales.

TRANSISTOR UJT (UNIJUNCTION TRANSISTOR)

El transistor UJT (transistor de unijuntura - Unijunction transistor) es un dispositivo con un funcionamiento diferente al de otros transistores. Es un dispositivo de disparo. Es un dispositivo que consiste de una sola unión PN

Físicamente el UJT consiste de una barra de material tipo N con conexiones eléctricas a sus dos extremos (B1 y B2) y de una conexión hecha con un conductor de aluminio (E) en alguna parte a lo largo de la barra de material N.

En el lugar de unión el aluminio crea una región tipo P en la barra, formando así una unión PN.

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TRANSISTOR IGBT

El transistor bipolar de puerta aislada (IGBT, del inglés Insulated Gate Bipolar Transistor) es un dispositivo semiconductor que generalmente se aplica como interruptor controlado en circuitos de electrónica de potencia.

Este dispositivo posee la características de las señales de puerta de los transistores de efecto campo con la capacidad de alta corriente y voltaje de baja saturación del transistor bipolar, combinando una puerta aislada FET para la entrada de control y un transistor bipolar como interruptor en un solo dispositivo. El circuito de excitación del IGBT es como el del MOSFET, mientras que las características de conducción son como las del BJT.

Los transistores IGBT han permitido desarrollos hasta entonces no viables en particular en los Variadores de frecuencia así como en las aplicaciones en maquinas eléctricas y convertidores de potencia que nos acompañan cada día y por todas partes, sin que seamos particularmente conscientes de eso: automóvil, tren, metro, autobús, avión, barco, ascensor, electrodoméstico, televisión, demótica, Sistemas de Alimentación Ininterrumpida o SAI (en Inglés UPS), etc.