Cos'è un transistor MOSFET?

Un transistor MOSFET è un dispositivo a semiconduttore che cambia o amplifica i segnali nei dispositivi elettronici. MOSFET è un acronimo di transistor metallo-ossido-semiconduttore. Il nome può essere variamente scritto come MOSFET, MOS FET o MOS-FET; Il termine transistor MOSFET è comunemente usato, nonostante la sua ridondanza. Lo scopo di un transistor MOSFET è quello di influire sul flusso di cariche elettriche attraverso un dispositivo utilizzando piccole quantità di elettricità per influenzare il flusso di quantità molto maggiori. I MOSFET sono i transistor più comunemente usati nell'elettronica moderna.

Il transistor MOSFET è onnipresente nella vita moderna perché è il tipo di transistor più comunemente usato nei circuiti integrati, la base di quasi tutti i computer moderni e dispositivi elettronici. Il transistor MOSFET è adatto a questo ruolo a causa del suo basso consumo di energia e dissipazione, basso calore dei rifiuti e bassi costi di produzione di massa. Un moderno circuito integrato può contenere miliardi di MOSFET. I transistor MOSFET sono preInviati in dispositivi che vanno dai telefoni cellulari e dagli orologi digitali a enormi supercomputer usati per calcoli scientifici complessi in campi come climatologia, astronomia e fisica delle particelle.

Un MOSFET ha quattro terminali a semiconduttore, chiamati fonte, gate, drenaggio e corpo. La sorgente e lo scarico si trovano nel corpo del transistor, mentre il cancello è al di sopra di questi tre terminali, posizionati tra la sorgente e lo scarico. Il cancello è separato dagli altri terminali da un sottile strato di isolamento.

Un MOSFET può essere progettato per utilizzare elettroni caricati negativamente o fori di elettroni caricati positivamente come portatori di carica elettrica. I terminali di origine, gate e scarico sono progettati per avere un eccesso di elettroni o fori di elettroni, dando a ciascuno una polarità negativa o positiva. La fonte e lo scarico hanno sempre la stessa polarità e il cancello è sempre la polarità opposta di tLui fonte e drena.

Quando la tensione tra il corpo e il cancello viene aumentata e il cancello riceve una carica elettrica, i portatori di carica elettrica della stessa carica vengono respinti dall'area del cancello, creando quella che viene chiamata regione di esaurimento. Se questa regione diventa abbastanza grande, creerà quello che viene chiamato strato di inversione sull'interfaccia degli strati isolanti e semiconduttori, fornendo un canale in cui i portatori di carica della polarità opposta del cancello possono fluire facilmente. Ciò consente a grandi quantità di elettricità di fluire dalla sorgente allo scarico. Come tutti i transistor a effetto di campo, ogni singolo transistor MOSFET utilizza esclusivamente vettori di carica positivi o negativi.

Transistor MOSFET sono realizzati principalmente in silicio o in lega di silicio-germanio. Le proprietà dei terminali a semiconduttore possono essere modificate aggiungendo piccole impurità di sostanze come boro, fosforo o arsenico, un processo chiamato doping. Il cancello è generalmente realizzato in policristaSilicio alline, sebbene alcuni MOSFET abbiano cancelli realizzati in polisilicio legati con metalli come titanio, tungsteno o nichel. Transistor estremamente piccoli usano cancelli realizzati con metalli come tungsteno, tantalum o nitruro di titanio. Lo strato isolante è più comunemente realizzato con biossido di silicio (quindi 2 ), sebbene vengano anche usati altri composti di ossido.

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