Investigacion del diodo fet.

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Historia

El transistor bipolar fue elaborado en los Laboratorios Bell de Estados Unidos en diciembre de 1947 por John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley. El transistor es el sustituto de la válvula termoiónica de tres electrodos, o triodo. En la actualidad, la mayoría de los circuitos se fabrican con tecnología CMOS. La tecnología CMOS (Complementary MOS ó MOS Complementario) es un diseño con dos diferentes MOSFET (MOSFET de canal n y p), que se complementan mutuamente y consumen poca corriente en un funcionamiento sin carga.

A diferencia de las válvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se obtiene corriente amplificada. En el diseño de circuitos a los transistores se les considera un elemento activo, a diferencia de los resistores, condensadores e inductores que son elementos pasivos. El transistor está compuesto de un sustrato (comúnmente silicio) y tres partes dopadas artificialmente que forman dos uniones bipolares, el emisor que emite portadores, el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base).

Modelos posteriores, el transistor bipolar (transistores FET, MOSFET, JFET, CMOS, VMOS, etc.) no hace uso de la corriente que se inyecta en el terminal de base para modular la corriente de emisor o colector, sino la tensión presente en el terminal de puerta o reja de control (graduador) y gradúa la conductancia del canal entre los terminales de Fuente y Drenaje. Cuando la conductancia es nula y el canal se encuentra estrangulado, por efecto de la tensión aplicada entre Compuerta y Fuente, es el campo eléctrico presente en el canal el responsable de impulsar los electrones desde la fuente al drenaje. De este modo, la corriente de salida en la carga conectada al Drenaje (D) será función amplificada de la Tensión presente entre la Compuerta (Gate) y Fuente (Source). Su funcionamiento es análogo al del tríodo, con la salvedad que en el tríodo los equivalentes a Compuerta, Drenador y Fuente son Reja (o Grilla Control), Placa y Cátodo.

Tipos de FET

MOSFET:

El transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor o MOSFET (en inglés Metal-oxide-semiconductor Field-effect transistor) es un transistor utilizado para amplificar o conmutar señales electrónicas. Es el transistor más utilizado en la industria microelectrónica, ya sea en circuitos analógicos o digitales, aunque el transistor de unión bipolar fue mucho más popular en otro tiempo. Prácticamente la totalidad de los microprocesadores comerciales están basados en transistores MOSFET.

El MOSFET es un dispositivo de cuatro terminales llamados fuente (S, Source), drenador (D, Drain), puerta (G, Gate) y sustrato (B, Bulk). Sin embargo, el sustrato generalmente está conectado internamente al terminal de fuente y por este motivo se pueden encontrar dispositivos MOSFET de tres terminales.

JFET:

El JFET (Junction Field-Effect Transistor, en español transistor de efecto de campo de juntura o unión) es un tipo de dispositivo electrónico de tres terminales que puede ser usado como interruptor electrónicamente controlado, amplificador o resistencia controlada por voltaje. Posee tres terminales, comúnmente llamados drenaje (D), puerta o compuerta (G) y fuente (S).

A diferencia del transistor de unión bipolar el JFET, al ser un dispositivo controlado por un voltaje de entrada, no necesita de corriente de polarización. La carga eléctrica fluye a través de un canal semiconductor (de tipo N o P) que se halla entre el drenaje y la fuente. Aplicando una tensión eléctrica inversa al terminal de puerta, el canal se "estrecha" de modo que ofrece resistencia al paso de la corriente eléctrica. Un JFET conduce entre los terminales D y S cuando la tensión entre los terminales G y S (VGS) es igual a cero (región de saturación), pero cuando esta tensión aumenta en módulo y con la polaridad adecuada, la resistencia entre los terminales D y S crece, entrando así en la región óhmica, hasta determinado límite cuando deja de conducir y entra en corte. La gráfica de la tensión entre los terminales D y S (VDS) en el eje horizontal contra la corriente del terminal D (ID o corriente de drenaje) es una curva característica y propia de cada JFET.

Un JFET tiene una gran impedancia de entrada (que se halla frecuentemente en el orden de1010 ohmios), lo cual significa que tiene un efecto despreciable respecto a los componentes o circuitos externos conectados a su terminal de puerta.

HEMT:

Los HEMT, acrónimo del inglés High electron mobility transistor (Transistor de alta movilidad de electrones), también conocidos como HFET, acrónimo de Heterostructure FET (FET de Heteroestructura, que a su vez es el acrónimo de Field Effect Trasistor, transistor de efecto de campo) o también MODFET, Modulation-doped FET (Transistor FET de dopado modulado) son un tipo de transistor de efecto de campo que incorporan una unión entre dos materiales con diferentes bandas prohibidas, una heterounión, como canal de conducción en vez de una región dopada como es generalmente el caso de los MOSFET.

La composición más habitual de estos transistores es una combinación de Arseniuro de galio, GaAs, con Arseniuro de galio-aluminio, AlGaAs; aunque existe una gran variabilidad en función de la aplicación a la que se destine. Existen transistores que contienen Indio, que generalmente presentan mejores rendimientos a altas frecuencias, mientras que recientemente se han introducido transistores con Nitrito de Galio, GaN, que presentan mejor rendimiento en alta potencia.

IGBT:

El transistor bipolar de puerta aislada (conocido por la sigla 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 las características de las señales de puerta de los transistores de efecto campo con la capacidad de alta corriente y bajo voltaje de 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 que no habían sido viables hasta entonces, en particular en los Variadores de frecuencia así como en las