TRACOL FISI SEMI

INTRODUCCIÓN

La presente actividad realiza una evaluación de los conocimientos aprendidos sobre a las unidades 1 y 2 del Curso Física de Semiconductores; para ello de manera individual se hace una entrega investigativa sobre el tema de investigación acogido por el grupo “Física y matemática del Modo Saturación en Transistores MOSFET ” en cual se describe, los temas principales en la fabricación de estos semiconductores, características y ventajas de los elementos que participan en elaboración, así como sus comportamientos a los cambios controlados y abruptos de tensión; corriente y temperatura, así como su comportamiento en resistencia a los cambios de energía lumínica, para enfocar en sus valores reales e ideales de polarización directa y sus aplicaciones.

Regiones de operación del NMOS FET

Los transistores JFET y MOSFET tienen una estructura física muy diferente pero sus ecuaciones analíticas son muy similares. Por ello, en los transistores MOS se definen las mismas regiones de operación: corte, lineal, saturación y ruptura. La figura se muestra las curvas de características eléctricas de un transistor NMOS con las diferentes regiones de operación que son descritas brevemente a continuación

Región de corte

Se verifica que VGS<VT y la corriente ID es nula.

Región lineal

El transistor se comporta como un elemento resistivo no lineal controlado por tensión. Verifica las siguientes ecuaciones:

Siendo

Un parámetro característico del MOS que depende de la tecnología a través de la constante k y del tamaño de la puerta del transistor (W la anchura y L la longitud).

Región de saturación y ruptura de transistor NMOS FET

Región de saturación de un MOSFET de canal N (NMOS)

El transistor se comporta como una fuente de corriente controlada por la tensión VGS. Verifica las siguientes ecuaciones

Siendo ß el parámetro descrito en la ecuación

En esta región, la relación cuadrática entre VGS e ID se representa en la gráfica de la izquierda de la figura y de una manera similar a los transistores JFET, puede ser utilizada para determinar por métodos gráficos el punto de polarización de los transistores aunque rara vez se recurre a ellos.

Región de ruptura de un MOSFET de canal N (NMOS)

Un transistor MOS puede verse afectado por fenómenos de avalancha en los terminales drenador y fuente, y roturas en la capa de óxido fino de la puerta que pueden dañar irreversiblemente al dispositivo.

Por último, señalar que en la tabla 1.3 se indican las diferencias en el signo y sentido de las corrientes y tensiones existentes entre transistores NMOS y PMOS.

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