Tema de discusión: Transistor MOS
- ¿Qué es el transistor MOS?
- Principio de funcionamiento del transistor MOS
- VI Características
- Utilización
¿Qué es el transistor MOS?
Un semiconductor de óxido metálico o 'Transistor de MOS es reconocido por su funcionamiento como una operación de interruptor ideal. Un chip de transistor MOS funciona como una corriente confiable y un capacitor de los transistores y sus cables.
En la siguiente figura, podemos ver algunos esquemas regulares de transistores MOS que se usan comúnmente
Por lo general, usamos los diferentes símbolos de terminales, es decir, la figura cuando se debe mostrar el cuerpo junto con el sustrato o la conexión del pozo.
Principio de funcionamiento del transistor MOS:
Por ser un dispositivo portador mayoritario, un transistor MOS transporta la corriente entre su fuente y drenaje. Este transistor se regula con un voltaje regular aplicado a la puerta del MOS respectivo. En un transistor n-MOS, los electrones actúan como portadores mayoritarios, mientras que en un tipo p-MOS, los agujeros actúan como portadores mayoritarios. Se examina un transistor MOS con una estructura MOS aislada con una compuerta y un cuerpo incluidos para conocer sus propiedades o su comportamiento. La siguiente figura proporciona una estructura simple de MOS. La capa más superior de la estructura MOS está hecho de un conductor.
Esto es muy bueno para transportar corrientes con cualquier carga; que se reconoce como la puerta. Los transistores que se hicieron al principio, usaban puertas de metal; Con el creciente período de tiempo, se cambiaron las compuertas de los transistores y se está utilizando polisilicio. La capa intermedia intermedia de un MOS está hecha de una delgada película aislante de óxido de silicio que generalmente se identifica como el óxido de puerta. La capa del nivel inferior está dopada con silicona.
Si aplicamos un voltaje negativo en la puerta, se produce una carga negativa en la puerta. Más allá de la puerta, los agujeros son atraídos hacia la región a medida que los portadores de movilidad se cargan con energía positiva. Esto se llama el modo de acumulación.
En la figura (b), se suministra una cantidad mínima de voltaje a la puerta, que obtenemos de una carga positiva en la puerta. Para formar una región de agotamiento, los agujeros del cuerpo que se generan a partir de la repulsión se acumulan debajo de la puerta.
En la figura (c), se suministra voltaje umbral Vt y pocos electrones se adhieren a esa área.
Capa de inversión:
La capa conductora de los electrones en el cuerpo de tipo p se considera una "capa de inversión".
Aquí, el voltaje umbral depende de dos parámetros, que son: 1. Dopantes de MOS 2. Espesor de la capa de óxido. Regularmente es positivo, pero también puede convertirse en negativo. El transistor nMOS tiene montones de MOS entre las regiones de tipo n llamadas fuente y drenaje.
En este punto, el voltaje de puerta a fuente Vgs <el voltaje de umbral (Vt). La fuente y el drenaje no tienen electrones libres en ambos lados. Cuando la fuente no está funcionando, es decir, en estado fundamental, se dice que las uniones tienen polarización inversa, por lo que no fluye corriente. Cuando se dice que el transistor está APAGADO, este modo de operación se llama corte.
la corriente es 0 si la comparamos con un transistor ON. El voltaje de la puerta es más alto que el voltaje de umbral. Ahora, si una región de inversión de electrones que son el canal, hace un puente entre la fuente y el drenaje y crea una ruta conductora y enciende el transistor. El aumento en el número de portadores totales y los aumentos de conductividad son proporcionales entre sí con respecto al voltaje de puerta aplicado.
El voltaje de drenaje - El voltaje de la fuente se da como:
VDS V =gs - Vgd . Cuando, VDS = 0 (es decir, Vgs V =gd),
no existe tal campo eléctrico para producir corriente desde el drenaje hasta la fuente.
Cuando, el voltaje (Vds ) se aplica al drenaje, y la corriente Ids lleva a través del canal de drenaje a la fuente. Si Vds se vuelve más grande que ese Vgd <Vt, el canal no parece tener ningún cambio cerca del drenaje y, por lo tanto, está apagado. Incluso después de esto, la conducción continúa con la ayuda del electrón derivado que es generado por el voltaje + ve.
Cuando los electrones llegan a la terminación del canal, la región de agotamiento contigua al drenaje se acelera en su dirección. Los electrones inyectados aceleran este proceso.
Modo de saturación:
En este modo, la corriente Ids está controlada por el voltaje de la puerta y termina por el drenaje solo cuando llega más allá del voltaje de drenaje.
VI Características del transistor MOS
Las características VI del transistor MOS tienen tres regiones de operación:
- La Región de corte o subumbral.
- La región lineal.
- La región de saturación.
La longitud del canal en un transistor n-MOS es más larga y el campo eléctrico entre la fuente a drenar es comparativamente bajo. El canal generalmente se identifica como el 'canal largo', ideal, 1st orden, o modelo de Shockley mientras se caracteriza como una figura.
El modelo de canal largo representa una corriente que pasa a través de un transistor APAGADO. Es muy bajo o 0. La puerta atrae a los portadores para construir un canal en su estado APAGADO (Vgs> Vt). En la fuente para drenar la región, los electrones siguen fluyendo a una velocidad uniforme.
cargo de la condensador placa viene dada por – Q = CV.
Así, la carga en el canal Qcanal is
Qcanal = Cg(Vgc - Vt)
El gráfico anterior muestra el IV caracteristicas del transistor.
En el gráfico particular, la corriente que fluye es '0' para los voltajes de puerta debajo de Vt. La corriente ha aumentado cuando el voltaje de la puerta aumenta en consecuencia linealmente con Vds para V pequeñads. Como Vds se acerca al punto de saturación Vdsat V =GT, la corriente declina y eventualmente resulta ser independiente.
Los transistores pMOS se comportan de manera inversa al transistor n-MOS, por lo que todos los voltajes y corrientes son negativos aquí, aquí la corriente fluye de la fuente al drenaje y la fluidez de los agujeros en un silicio suele ser menor que la de los electrones.
Entonces, un transistor p-MOS produce menos corriente que un transistor n-MOS del mismo tamaño y características. Aquí µn y µp = movilidad de electrones y de huecos en transistores n-MOS y p-MOS, respectivamente. La relación de movilidad µn / µp se encuentra entre 2–3. Los transistores p-MOS tienen la misma geometría que un nMOS.
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Hola, soy Soumali Bhattacharya. He realizado el Máster en Electrónica.
Actualmente me dedico al campo de la Electrónica y la comunicación.
Mis artículos se centran en las principales áreas de la electrónica básica con un enfoque muy simple pero informativo.
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