Cos'è un transistor MOS?

Il transistor a semiconduttore di ossido di metallo (MOS) è il blocco della maggior parte dei moderni memorie digitali, processori e chip logici.È anche un elemento comune in molti circuiti integrati analogici e di segnale misto.Questi transistor si trovano in qualsiasi numero di dispositivi elettronici dai telefoni cellulari e dai computer ai frigoriferi controllati digitalmente e alle attrezzature mediche elettroniche.Il transistor MOS è piuttosto versatile e può funzionare come un interruttore, un amplificatore o un resistore.È anche noto come un particolare tipo di transistor a effetto campo (FET) chiamato gate isolato (IGFET) o MOS (MOSFET). Effetto di campo Si riferisce al campo elettrico dalla carica al cancello del transistor.

Il transistor MOS è fabbricato su un substrato di cristallo a semiconduttore, generalmente realizzato in silicio.Il substrato è sormontato da uno strato isolante sottile, spesso fatto di biossido di silicio.Sopra questo strato si trova il cancello, in genere realizzato in silicio metallico o policristallino.La regione cristallina su un lato del cancello è chiamata fonte, mentre l'altro è il drenaggio.La fonte e lo scarico sono generalmente drogati con lo stesso tipo di silicio;Il canale sotto il cancello è drogato con il tipo opposto.Ciò forma una struttura simile a un transistor NPN o PNP standard.

Un transistor MOS è generalmente fabbricato come un transistor PMOS o NMOS.Un transistor PMOS ha una fonte e uno scarico realizzato in silicio di tipo P;Il canale sotto il cancello è di tipo n.Quando una tensione negativa viene applicata al gate, il transistor si accende.Ciò consente a una corrente di fluire tra la sorgente e lo scarico.Quando una tensione positiva viene applicata al cancello, si spegne.

Un transistor NMOS è l'opposto: un canale di tipo P con sorgente e drenaggio di tipo N.Quando viene applicata una tensione negativa sul gate di un transistor NMOS, si spegne;Una tensione positiva lo accende.Un vantaggio che NMOS ha su PMOS è cambiare velocità mdash;Le NMO sono generalmente più veloci.

Molti circuiti integrati utilizzano porte logiche MOS complementari (CMOS).Un gate CMOS è composto da due tipi di transistor collegati insieme: uno NMOS e uno PMOS.Queste porte sono spesso favorite quando il consumo di energia è fondamentale.In genere non usano alcuna potenza fino a quando i transistor passano da uno stato all'altro.

Il MOSFET in modalità di esaurimento è un tipo speciale di transistor MOS che può essere usato come resistore.La sua area del cancello è fabbricata con uno strato extra tra l'isolatore di biossido di silicio e il substrato.Lo strato è drogato con lo stesso tipo di silicio delle regioni di scarico e di origine.Quando non è presente alcuna carica al cancello, questo livello conduce corrente.La resistenza è determinata dalla dimensione del transistor quando viene creato.La presenza di una carica di gate cambia questo tipo di transistor MOS.La quantità di corrente che scorre tra la sorgente e il drenaggio varia con il segnale di gate.Alcuni transistor MOS sono costruiti e confezionati individualmente per gestire grandi correnti.Questi possono essere utilizzati in alimentatori di commutazione, amplificatori ad alta potenza, driver di bobine e altre applicazioni analogiche o di segnale misto.La maggior parte dei transistor MOS sono utilizzati nei circuiti digitali a bassa potenza e a bassa corrente.Questi sono in genere inclusi all'interno dei chip con altre parti, piuttosto che stare da soli.