Um pouco sobre MOSFET !!
O transistor MOSFET (acrônimo de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, ou transistor de efeito de campo de semicondutor de óxido metálico), é, de longe, o tipo mais comum de transístores de efeito de campo em circuitos tanto digitais quanto analógicos . A palavra "metal" no nome é um anacronismo vindo dos primeiros chips, onde as comportas (gates) eram de metal. Os chips modernos usam comportas de polissilício, mas ainda ainda são chamados de MOSFETs. Um MOSFET é composto composto de um canal de material semicondutor de tipo N ou de tipo P e é chamado respectivamente de NMOSFET ou PMOSFET. Geralmente o semicondutor escolhido é o silício, mas alguns fabricantes, principalmente a IBM, IBM, começaram a usar uma mistura de silício e germânio (SiGe) nos canais dos MOSFETs. Infelizmente muitos semicondutores com melhores propriedades elétricas do que o silício, tais como o arsenieto de gálio, gálio , não formam bons óxidos nas comportas e portanto não são adequados para os MOSFETs. O IGFET é um termo relacionado que significa Insulated-Gate Field Effect Transistor, e é quase sinônimo de MOSFET, embora ele possa se referir a um FET com comporta isolada por um isolante não óxido.
Corte transversal de um MOSFET tipo N (NMOS). O terminal de comporta é uma camada de polissilício (sílicio policristalino) colocada sobre o canal, mas separada do canal por uma fina camada de dióxido de silício isolante. Quando uma tensão é aplicada entre os terminais comporta (gate) e fonte (source), o campo elétrico gerado penetra através do óxido e cria uma espécie de "canal invertido" no canal original abaixo dele. O canal invertido é do mesmo tipo P ou tipo N, como o da fonte ou do dreno, assim, ele cria um condutor através do qual a corrente elétrica possa passar.
Variando-se a tensão entre a comporta e a fonte se modula a condutividade dessa camada e torna possível se controlar o fluxo de corrente entre o dreno e a fonte.
TESTE DE TRANSÍSTOR MOSFET Coloque o multitester em X10K, e verifique se o gate (G) conduz com algum dos terminais restantes dreno (D) e source (S). Se o gate conduzir com algum dos outros terminais, o MOSFET está em curto. Abaixo observamos o teste:
Observe como aplicando a ponta preta no gate, o MOSFET dispara, ou seja, passa a conduzir nos dois sentidos entre dreno e source. Aplicando a ponta vermelha no gate, o MOSFET volta a sua condição inicial, ou seja, só conduz num sentido entre dreno e source (devido a um diodo interno).
FONTE EM PARALELO COM TRANSISTOR MOSFET
Esta é a fonte que vem sendo usada pelos televisores mais modernos devido à sua simplicidade e um menor consumo de energia. Veja um exemplo abaixo:
O transistor chaveador desta fonte é um MOSFET que consome menos energia que um transistor comum para esta mesma finalidade. O oscilador e o controle da fonte estão dentro do IC1, um CI de 8 pinos. Ao ligar o TV, os pinos 2 e 6 recebem uma tensão inicial de disparo e a fonte começa a oscilar. O MOSFET recebe 150 V no dreno (D) e o sinal PWM no gate (G). O source (S) vai ligado no terra. Assim ele chaveia o primário do chopper que transfere a tensão para os secundários originando os +B da fonte. O pino 1 monitora os +B e ajusta a frequência do CI para efetuar a correção da fonte quando necessária. Também é possível mudar a frequência da fonte e o valor dos +B manualmente através de um trimpot ligado neste mesmo pino
O diodo D2 e os componentes associados a ele formam um circuito chamado snubber com duas funções: eliminar os ruídos gerados pela oscilação do MOSFET e impedir que os pulsos de tensão negativa induzidos no chopper voltem para a ponte retificadora e queimem estes diodos. Veja abaixo a estrutura da fonte em paralelo usando CI e transistor MOSFET:
MOSFET canal estrutura e formação
Seção transversal de um canal formado sem NMOS: OFF estado
Seção transversal de um canal formado NMOS com: ON estado Um metal-óxido-semicondutor-campo (MOSFET) é baseada na modulação da concentração de carga por uma capacitância MOS entre um corpo eletrodo e um portão eletrodo localizado acima do corpo e isolado de todas as regiões de outro aparelho por uma camada dielétrica portão que, no caso de um MOSFET é um óxido, como dióxido de silício. Se dielétricos que não seja um óxido, como dióxido de silício (muitas vezes referido como óxido) são empregados o dispositivo pode ser referido como um metal-isolantesemicondutor FET (MISFET). Comparado ao capacitor MOS, o MOSFET inclui dois terminais adicionais (fonte e dreno), Ligado a cada indivíduo regiões altamente dopadas que são separados por região do corpo. Estas regiões podem ser do tipo p ou n, mas ambos devem ser do mesmo tipo, e do tipo oposto à região do corpo. A fonte e dreno (ao contrário do corpo) são altamente dopado identificado por um sinal "+" após o tipo de doping.
Se o IC é um N-FET canal ou nMOS, então a fonte eo dreno são 'n +' e regiões do corpo é uma região 'p'. Como descrito acima, com portão de voltagem suficiente, acima de um Tensão de limiar valor, os elétrons da fonte (e possivelmente também drenar a) entrar na camada de inversão ou N-Channel na interface entre a região P e do óxido. Este canal de condução se estende entre a fonte eo dreno, ea corrente é conduzida por ele, quando uma voltagem é aplicada entre fonte e dreno. Para tensões portão abaixo do valor limite, o canal é pouco populoso, e apenas uma pequena fuga subliminares a corrente pode fluir entre a fonte eo dreno. Se o IC é um canal p-FET ou PMOS, então a fonte eo dreno são 'p +' e regiões do corpo é uma região 'n'. Quando uma porta-negativa da fonte de voltagem (fonte positiva-gate) é aplicado, ele cria uma P-canal na superfície da região n, análogo ao n-caso do canal, mas com polaridades opostas de encargos e tensões. Quando uma tensão menos negativo do que o valor limiar (de uma tensão negativa para p-channel) é aplicado entre porta e fonte, o canal desaparece e apenas uma subliminar muito pequena corrente pode fluir entre a fonte eo dreno. A fonte é assim chamado porque é a fonte dos portadores de carga (elétrons para a N-canal, os furos para p-channel) que fluem através do canal, similarmente, a fuga é o lugar onde os portadores de carga deixar o canal. O dispositivo pode incluir um dispositivo Silicon on Insulator (SOI), no qual um Buried Oxide (BOX) é formada abaixo de uma camada fina de semicondutores. Se a região do canal entre a porta dielétrica e uma região Buried Oxide (BOX) é muito fina, a região do canal muito fino é referido como um Thin Ultra Channel (UTC) com a região de origem e regiões de drenagem formada em ambos os lados e em seu / ou acima da camada de semicondutores fina. Alternativamente, o dispositivo pode incluir um dispositivo na Insulator Semiconductor (SEMOI), em que outros semicondutores de silício são empregadas. Muitos materiais semicondutores alternativas podem ser empregadas. Quando a origem e as regiões de drenagem são formadas acima do canal, no todo ou em parte, eles são referidos como fonte Raised / Drain (RSD) regiões.
Estes conceitos citados acima constituem os fundamentos para o entendimento do transistor MOSFET ou simplesmente MOS. O princípio básico do transistor MOS é na verdade bem simples e foi proposto e patenteado já em 1928, por Lilienfeld, um homem muito à frente do seu tempo. Dizemos à frente do seu tempo, pois a realização física do transistor MOS não foi possível na época, pela não maturidade tecnológica. Fig. 1 ilustra um desenho esquemático do transistor, como apresentado, limitação tecnológica da época refere-se ao não controle e alta densidade de estados e cargas de superfície do semicondutor. Esta alta densidade de estados de superfície produzia uma blindagem do semicondutor, impedindo assim uma modulação da densidade de portadores, portanto, da condutância entre os contatos de fonte e dreno, pela tensão de porta. Finalmente, apenas em 1960, obteve-se sucesso na fabricação do transistor MOS, na Bell Labs, por D. Kahng e M. Atalla. A Fig. 2 mostra um desenho esquemático do transistor MOS tipo nMOS (substrato p). O transistor MOS é um dispositivo de 4 terminais, sendo estes: fonte, dreno, porta e substrato. O transistor pMOS é complementar ao nMOS, ou seja, é formado por substrato tipo n e regiões de fonte e dreno tipo p.
Fig. 1 Desenho esquemático do transistor MOSFET como apresentado por Lilienfeld, em 1928.
Fig 2 Desenho esquemático da estrutura moderna do transistor MOSFET em perspectiva, corte em secção transversal e o símbolo do transistor nMOS.
