Transistores ffafafaffafafafafaf, Esquemas de Eletrônica

Baixe Transistores ffafafaffafafafafaf e outras Esquemas em PDF para Eletrônica, somente na Docsity!

Transistores de

Efeito de Campo

Original: Prof. Marcos Eduardo Do Prado Villarroel Zurita Adaptação: Prof. Rui Bertho Junior

Transistores de

efeito de campo

• Parte I -

2

1. Introdução

4

Introdução

• Transistores de Efeito de Campo (FET)

 FET – Field Effect Transistor  São dispositivos cuja corrente entre dois pinos pode ser controlada através da tensão em um terceiro pino.  Os mais populares membros da família de transistores FET são os MOSFETs.  Outro tipo popular de FET é o JFET , cujas características elétricas se assemelham ao MOSFET tipo depleção

FET

I

Terminal de controle

V 5

O Transistor MOSFET

O Transistor MOSFET

 É o mais importante componente semicondutor fabricado atualmente.

 Segundo a Intel, até o final de 2015 haverão 1200 quintilhões de transistores no mundo – a imensa maioria MOSFETs.

7

O Transistor MOSFET

 Possuem elevada capacidade de integração, isto é, é possível fabricá-los nas menores dimensões alcançáveis pela tecnologia empregada.

 São componentes de simples operação e possuem muitas das características elétricas desejáveis para um transistor - especialmente para aplicações digitais.

8

O Transistor MOSFET

 MOSFET : Transistor de Efeito de Campo de Metal- Óxido-Semicondutor (do inglês, Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor );

 São transistores formados pela associação entre um condutor, um isolante óxido e SCs tipo p e n (um deles fortemente dopado).

10

O Transistor MOSFET

 Assim como o JFET, seu princípio de funcionamento baseia-se no controle do canal de condução entre os terminais fonte (S) e dreno (D) através da porta de controle (G).

 Existem dois tipos de MOSFETs:

 Tipo Depleção (ou Indução);  Tipo Intensificação (ou Enriquecimento);

11

O MOSFET Tipo Depleção

• O MOSFET Tipo Depleção

 Neles o canal de condução conecta duas regiões SCs fortemente dopadas do mesmo tipo do canal ( p ou n ), nas quais estão conectados os terminais S e D.

 Acima do canal, a porta de controle (G) é formada por uma placa condutora sobre uma camada dielétrica.

 Toda a estrutura é dis- posta sobre um substrato SC de tipo oposto ao do canal ( p ou n ).

 Um quarto terminal (SS) conecta o substrato a fim de também polariza-lo.

p+ p+

n

Fonte/ Source (S) Porta/ Gate^ (G) Dreno/ Drain (D)

Substrato/ Body (SS)

M Ó xidoetal S emicondutor

p

13

O MOSFET Tipo Depleção

 Dimensões físicas do MOSFET tipo Depleção canal n.

14

O MOSFET Tipo Depleção

 Assim como o JFET, a estrutura física do MOSFET é simétrica em relação ao canal.

 Porém, muitas vezes, é conveniente que haja uma distinção entre os terminais do canal.

 Nos MOSFETs essa distinção é feita normalmente pela conexão do substrato (SS) a um dos ter- minais do canal, passando este então a ser denominado o ter- minal fonte (S).

 Dissipadores (quando aplicável) são conectados no terminal do dreno (D)

canal n canal p

16

2.1. Características

17

MOSFET Depleção:

Características

• Análise para vGS = 0V e vDS = 0V

 A região de depleção correspondente a junção entre o substrato e as regiões n+ concentra-se quase totalmente no lado do substrato, uma vez que a dopagem dessas regiões é muito maior que a do substrato.

 Já na junção entre o substrato e o canal n , a região de depleção distribui-se de forma mais igualitária pois ambos possuem do- pagens em concen- trações semelhantes.

S G D

SS

n

p

VDS = 0V

n+ (^) n+

Região de depleçãodo substrato

Região de depleçãodo canal n VDS = 0V

19

MOSFET Depleção:

Características

• Análise para vGS = 0V e vDS > 0V

 O potencial positivo do dreno atrai os elétrons livres do canal n criando uma corrente IDS.

n+ (^) n+

p

S G D

SS

n VDS

VGS

IDS

20