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FÍSICA ELECTRÓNICA

Autor: Alex M. Vargas Salazar

INGENIERÍA DE SISTEMAS

Universidad Privada Telesup - Ingenieria de Sistemas - Alex M. Vargas Salazar

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para producir unaseñal de salida en respuesta a otra señal de entrada. Cumple funcionesde amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término «transistor» es lacontracción en inglés de transfer resistor («resistencia de transferencia»).

Actualmente se encuentran prácticamente en todoslos aparatos electrónicos de usodiario: radios, televisores, reproductores de audio yvideo, relojes de cuarzo, computadoras, lámparasfluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares, entre otros

Fluorescente

Existen varios tipos y cumplen diversas funciones pero trataremos con cincode ellos

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Llamado también «transistor de punta de contacto», fue el primertransistor capaz de obtener ganancia, inventado en 1947 por JohnBardeen y Walter Brattain. Consta de una base de germanio,semiconductor para entonces mejor conocido que la combinacióncobre-óxido de cobre, sobre la que se apoyan, muy juntas, dospuntas metálicas que constituyen el emisor y el colector. Lacorriente de base es capaz de modular la resistencia que se «ve» enel colector, de ahí el nombre de transfer resistor. Se basa enefectos de superficie, poco conocidos en su día. Es difícil defabricar (las puntas se ajustaban a mano), frágil (un golpe podíadesplazar las puntas) y ruidoso. Sin embargo convivió con eltransistor de unión (W. Shockley, 1948) debido a su mayor anchode banda. En la actualidad ha desaparecido.

El transistor de unión bipolar, o BJT por sus siglasen inglés, se fabrica básicamente sobre unmonocristal de Germanio, Silicio o Arseniuro degalio, que tienen cualidades de semiconductores,estado intermedio entre conductores comolos metales y los aislantes como el diamante. Sobreel sustrato de cristal, se contaminan en forma muycontrolada tres zonas, dos de las cuales son delmismo tipo, NPN o PNP, quedando formadas dosuniones NP.La zona N con elementos donantesde electrones (cargas negativas) y la zona P deaceptadores o «huecos» (cargas positivas).Normalmente se utilizan como elementosaceptadores P al Indio (In), Aluminio (Al)o Galio (Ga) y donantes N al Arsénico (As)o Fósforo(P).

La configuración de uniones PN, dan comoresultado transistores PNP o NPN, donde laletra intermedia siempre corresponde a lacaracterística de la base, y las otras dos alemisor y al colector que, si bien son del mismotipo y de signo contrario a la base, tienendiferente contaminación entre ellas (por logeneral, el emisor está mucho máscontaminado que el colector).


El transistor de efecto de campo de unión (JFET), fue el primer transistor de efecto de campo en la práctica.Lo forma una barra de material semiconductor de silicio de tipo N o P. En los terminales de la barra seestablece un contacto óhmico, tenemos así un transistor de efecto de campo tipo N de la forma más básica.Si se difunden dos regiones P en una barra de material N y se conectan externamente entre sí, se produciráuna puerta. A uno de estos contactos le llamaremos surtidor y al otro drenador. Aplicando tensión positivaentre el drenador y el surtidor y conectando la puerta al surtidor, estableceremos una corriente, a la quellamaremos corriente de drenador con polarización cero. Con un potencial negativo de puerta al quellamamos tensión de estrangulamiento, cesa la conducción en el canal.

El JFET (Junction Field-Effect Transistor, en español transistor de efecto de campo de juntura o unión) esun dispositivo electrónico,un circuito que, según unos valores eléctricos de entrada, reacciona dando unosvalores de salida. En los JFET,, estos valores de entrada son las tensiones eléctricas, en concreto la tensión entrelos terminales S (fuente) y G (puerta), VGS. Según este valor, la salida del transistor presentará una curvacaracterística que se simplifica definiendo en ella tres zonas con ecuaciones definidas: corte, óhmica ysaturación.


Físicamente, un JFET de los denominados "canal P" está formado por una pastillade semiconductor tipo P en cuyos extremos se sitúan dos patillas de salida (drenador yfuente) flanqueada por dos regiones con dopaje de tipo N en las que se conectan dosterminales conectados entre sí (puerta). Al aplicar una tensión positiva VGS entrepuerta y fuente, las zonas N crean a su alrededor sendas zonas en las que el paso deelectrones (corriente ID) queda cortado, llamadas zonas de exclusión. Cuando estaVGS sobrepasa un valor determinado, las zonas de exclusión se extienden hasta talpunto que el paso de electrones ID entre fuente y drenador queda completamentecortado. A ese valor de VGS se le denomina Vp. Para un JFET "canal N" las zonas p y n seinvierten, y las VGS y Vp son negativas, cortándose la corriente para tensiones menoresque Vp.Así, según el valor de VGS se definen dos primeras zonas; una activa para tensionesnegativas mayores que Vp (puesto que Vp es también negativa) y una zona de cortepara tensiones menores que Vp. Los distintos valores de la ID en función de laVGS vienen dados por una gráfica o ecuación denominada ecuación de entrada.En la zona activa, al permitirse el paso de corriente, el transistor dará una salida en elcircuito que viene definida por la propia ID y la tensión entre el drenador y la fuenteVDS. A la gráfica o ecuación que relaciona estás dos variables se le denomina ecuaciónde salida, y en ella es donde se distinguen las dos zonas de funcionamiento de activa:óhmica y saturación.

El transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor o MOSFET (en inglés Metal-oxide-semiconductor Field-effect transistor) es utilizado para amplificar o conmutar señales electrónicas. ya sea encircuitos 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 surtidor (S), drenador (D), compuerta (G) y sustrato(B). Sin embargo, el sustrato generalmente está conectado internamente al terminal del surtidor, y por este motivose pueden encontrar dispositivos MOSFET de tres terminales.

Estructura del MOSFET donde semuestran los terminales de compuerta(G), sustrato (B), surtidor (S) y drenador(D). La compuerta está separada delcuerpo por medio de una capa de aislante(blanco).

Dos MOSFETs de potencia con encapsulado TO-263 de montajesuperficial. Cuando operan como interruptores, cada uno de estoscomponentes puede mantener una tensión de bloqueo de120 voltios en el estado apagado, y pueden conducir una corrientecontinua de 30 amperios.


El término 'metal' en el nombre MOSFET es actualmente incorrecto ya que el materialde la compuerta, que antes era metálico, ahora se construye con una capade silicio policristalino. El aluminio fue el material por excelencia de la compuertahasta mediados de 1970, cuando el silicio policristalino comenzó a dominar el mercadogracias a su capacidad de formar compuertas auto-alineadas. Las compuertas metálicasestán volviendo a ganar popularidad, dada la dificultad de incrementar la velocidad deoperación de los transistores sin utilizar componentes metálicos en la compuerta. Demanera similar, el 'óxido' utilizado como aislante en la compuerta también se hareemplazado por otros materiales con el propósito de obtener canales fuertes con laaplicación de tensiones más pequeñas.Un transistor de efecto de campo de compuerta aislada o IGFET (Insulated-gate field-effect transistor) es un término relacionado que es equivalente a un MOSFET. Eltérmino IGFET es más inclusivo, ya que muchos transistores MOSFET utilizan unacompuerta que no es metálica, y un aislante de compuerta que no es un óxido. Otrodispositivo relacionado es el MISFET, que es un transistor de efecto de campo metal-aislante-semiconductor (Metal-insulator-semiconductor field-effect transistor).

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=MISFET&action=edit&redlink=1


Estructura MOSFET y formación del canal


Los fototransistores son sensibles a la radiaciónelectromagnética en frecuencias cercanas a la de la luz visible;debido a esto su flujo de corriente puede ser regulado por mediode la luz incidente. Un fototransistor es, en esencia, lo mismoque un transistor normal, sólo que puede trabajar de 2 manerasdiferentes:Como un transistor normal con la corriente de base (IB) (modocomún);Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elementohace las veces de corriente de base. (IP) (modo de iluminación).

El transistor es un dispositivoelectrónico semiconductor utilizado para producir unaseñal de salida en respuesta a otra señal deentrada. Cumple funcionesde amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.El término «transistor» es la contracción eninglés de transfer resistor («resistencia detransferencia»).

Existen diverso tipos de transistores tales como: deunión bipolar, de contacto puntual, de efecto campo(JFET, MOSFET) y fototransistor


Bibliografía y medios informáticos http://www.microelectronicash.com/

http://www.ifent.org/lecciones/zener/default.asp

http://www.neoteo.com/midiendo-diodos-y-transistores-15335

Microsoft Student con Encarta Premium 2008 DVD


http://www.microelectronicash.com/

http://www.ifent.org/lecciones/zener/default.asp

http://www.neoteo.com/midiendo-diodos-y-transistores-15335

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