MOSFETs

I transistor ad effetto di campo all'ossido di metallo (MOSFETs) sono uno dei tipi più popolari e comuni di transistor presenti nella moderna elettronica. Nelle moderne CPU e nei circuiti integrati di oggi essi raggiungono il numero di alcuni miliardi. Un MOSFETs può essere classificato come un interruttore controllato in tensione. I MOSFETs possono anche essere usati per eseguire operazioni logiche e creare amplificatori. Sono gli elementi di base utilizzati per creare alcuni dei più potenti computer, macchine per l'elaborazione dei dati e computazionali mai viste prima. I MOSFETs sono diffusi perché sono relativamente economici da produrre in grandi quantità su wafer di silicio (Si).
Un MOSFETs è costituito da un gate in metallo situato su di un isolante conosciuto come un ossido. Il biossido di silicio o SiO2 è stato un ossido molto diffuso nelle precedenti tecnologie di processo. Un MOSFETs ha anche due pozzetti di tipo n, che contengono materiale drogato di tipo n, incorporati in un substrato di silicio di tipo p. Vi sono anche dei MOSFETs di tipo p, in cui il tipo e il substrato dei pozzetti sono esattamente gli opposti polari di quelli del MOSFETs di tipo n. Una lunghezza, nota come la lunghezza di canale, che è una dimensione essenziale in un MOSFETs, separa fisicamente i due pozzetti di tipo n. I due pozzetti sono chiamati drain e source. Questa separazione tra i due pozzetti n è il punto in cui si forma un campo elettrico quando viene applicata una tensione al gate metallico. Quando la tensione viene applicata al gate, si forma un campo elettrico che crea un'inversione tale che la carica positiva appare sul gate di metallo e la carica negativa è allineata lungo il canale. Quando questa inversione viene creata dal campo elettrico, e lungo la lunghezza del canale si creano cariche negative, viene stabilito un canale di conduzione per cui la corrente o gli elettroni possono fluire dal drain al source. In questo stato il transistor è divenuto conduttore, come un interruttore che permette alla corrente di fluire, mentre precedenza non lo permetteva. Per questo motivo i MOSFETs sono considerati un interruttore controllato in tensione. La corrente che fluisce è chiamato Ids. Quando una tensione nota come Vgs viene rimosso dal gate, il canale si chiude, la corrente non conduce e il transistor è disattivato.
I MOSFETs non si comportano come un dispositivo perfettamente lineare e hanno diversi stati di funzionamento. A seconda dell'utilizzo e dell'applicazione, diversi stati possono essere desiderabili o indesiderabili. Uno stato comune è chiamato saturazione, dove indipendentemente dall'applicazione di più tensione al gate, il dispositivo non conduce alcuna corrente. Continua a leggere Meno informazioni