Mosfet

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Mosfet
metal oxide semiconductor field effect transistor
Propriedades
- Tamanho: o MOSFET ocupa de 20 a 30% da área ocupada em um chip por um TBJ; 
- Resistência controlada por tensão: ocupa menor área do que um resistor; 
- Alta resistência e pequena capacitância de entrada: utilizado como elemento de armazenamento em circuitos digitais; 
- Capacidade para dissipar alta potência e chavear grandes correntes em menos do que 1ns. Possibilitando seu uso em chaveamento de alta frequência e alta potência.
Características
Disponível em duas polaridades: canais N e P;
Possui 3 terminais: dreno/drain (D), porta/gate (G) e fonte/source (S); 
Possui alta impedância de entrada; 
Utilizado como amplificador ou chave analógica;
Um MOSFET canal n consiste de um substrato tipo p onde duas regiões tipo n, fortemente dopadas, são difundidas. Estas duas regiões formam a fonte e o dreno.
Composição
A porta (gate) é formada cobrindo a região entre o dreno e a fonte com uma camada de dióxido de silício, do qual em cima é colocada uma placa de metal, daí o nome MOS de MOSFET (Metal, Óxido e Semicondutor).
Funcionamento
Alta resistência entre Dreno e Fonte (MΩ);
Corrente 0 entre Dreno e Fonte; 
Quando Vgs > 0, um canal tipo n é induzido, entre fonte e dreno, como resultado dos elétrons, da banda de condução, atraídos à superfície do substrato p, diretamente abaixo da Porta. 
O valor de Vgs na qual um número suficiente de elétrons móveis se acumulam na região do canal, para formá-lo, é chamada tensão de limiar (Threshold Voltage) e é denominada Vt ou Vth.
Operação com aumento de vds
Mantemos Vgs constante com um valor maior do que Vth;
 Portanto, a tensão entre a porta e os pontos ao longo do canal diminui de VGS na fonte até VGS – VDS no dreno;
 Com isso, o canal será mais profundo no final da fonte e mais superficial no final do dreno;
região de saturação
Quando Vds = Vgs – Vth, a profundidade do canal no final do dreno diminui até próximo de zero;
A corrente de Dreno se mantém constante e dizemos que o MOSFET inicia sua operação na região de saturação;
Para cada valor de Vgs ≥ Vth, existe um correspondente valor de Vdssat = Vgs – Vth;
Regiões de operação
Aplicações de transistores MOSFET
Os transistores MOSFET tem uma variedade de aplicações em circuitos digitais e são largamente utilizados em computadores.
têm um quarto terminal, correspondente ao substrato, que deve ser mantido em um potencial que faz as junções não conduzirem.
Em geral ele é ligado à fonte no MOSFET de canal n e ao dreno no de canal p .
Característica do MOSFET
Exemplo de emprego de par complementar
O ponto de operação do circuito é 
dado pela intersecção das curvas de 
T 1 e T2, pois:
 V D1 + V D2 = +V DD 
 I D1 = I D2 .
O circuito da figura é um circuito lógico inversor do tipo NOT.
Seu objetivo é dar na saída um sinal nulo (0) quando o sinal de entrada for Ve =+V DD (bit 1), e saída +V DD (bit 1) quando a entrada for nula (bit 0).
 % Se o sinal de entrada é nulo, as tensões nas portas de T 1 e T2 (em relação as respectivas fontes) são, respectivamente, V P 1 = 0 e V P 2 = − V DD . Nesta situação T1 se encontra no estado off e T2 no estado on . A interseção das duas curvas é o ponto 1 da figura, sendo a tensão de saída +V DD .
E se a entrada é +V DD , T1 está on e T2 está off , sendo o sinal de saída, dado pelo ponto 0, V D ≈ 0.
Note que nas duas situações a corrente no circuito é muito pequena. Este fato permite construir circuitos CMOS com dissipação de potencia inferior a 10 nW.
As propriedades peculiares dos transistores e capacitores MOS também são utilizadas para a construção de vários tipos de dispositivos que transferem ou armazenam informação digital. Dentre os mais importantes estão as memórias de semicondutores e os dispositivos de acoplamento de carga, ou CCD.