O que é um transistor MOS?
O transistor MOS (semicondutor de óxido metálico) é o alicerce da maioria das memórias digitais, processadores e chips lógicos modernos. Também é um elemento comum em muitos circuitos analógicos e de sinais mistos. Esses transistores são encontrados em diversos dispositivos eletrônicos, desde telefones celulares e computadores a geladeiras controladas digitalmente e equipamentos médicos eletrônicos. O transistor MOS é bastante versátil e pode funcionar como uma chave, um amplificador ou um resistor. Também é conhecido como um tipo específico de transistor de efeito de campo (FET) chamado gate isolado (IGFET) ou MOS (MOSFET). Efeito de campo refere - se ao campo elétrico da carga no portão do transistor.
O transistor MOS é fabricado em um substrato de cristal semicondutor, geralmente feito de silício. O substrato é coberto com uma fina camada isolante, geralmente feita de dióxido de silício. Acima dessa camada está o portão, normalmente feito de metal ou silício policristalino. A região de cristal de um lado do portão é chamada de fonte, enquanto o outro é o dreno. A fonte e o dreno são geralmente "dopados" com o mesmo tipo de silício; o canal abaixo do portão é "dopado" com o tipo oposto. Isso forma uma estrutura semelhante a um transistor NPN ou PNP padrão.
Um transistor MOS é geralmente fabricado como PMOS ou NMOS. Um transistor PMOS possui uma fonte e um dreno feitos de silício do tipo p; o canal abaixo do portão é do tipo n. Quando uma tensão negativa é aplicada ao portão, o transistor é ligado. Isso permite que uma corrente flua entre a fonte e o dreno. Quando uma tensão positiva é aplicada ao portão, ela é desligada.
Um transistor NMOS é o oposto: um canal do tipo p com uma fonte do tipo n e dreno. Quando uma tensão negativa é aplicada na porta de um transistor NMOS, ela se desliga; uma tensão positiva o liga. Uma vantagem que o NMOS possui sobre o PMOS é alternar a velocidade - o NMOS geralmente é mais rápido.
Muitos circuitos integrados usam portas lógicas complementares do MOS (CMOS). Uma porta CMOS é composta por dois tipos de transistores conectados juntos: um NMOS e um PMOS. Esses portões são frequentemente favorecidos onde o consumo de energia é crítico. Eles normalmente não usam energia até que os transistores mudem de um estado para outro.
O MOSFET no modo de depleção é um tipo especial de transistor MOS que pode ser usado como resistor. Sua área de portão é fabricada com uma camada extra entre o isolador de dióxido de silício e o substrato. A camada é "dopada" com o mesmo tipo de silício que as regiões de drenagem e origem. Quando não há carga no portão, essa camada conduz corrente. A resistência é determinada pelo tamanho do transistor quando ele é criado. A presença de uma carga de porta desliga esse tipo de transistor MOS.
Como a maioria dos outros transistores, um transistor MOS pode amplificar um sinal. A quantidade de corrente que flui entre a fonte e o dreno varia com o sinal do portão. Alguns transistores MOS são construídos e embalados individualmente para lidar com grandes correntes. Eles podem ser usados na comutação de fontes de alimentação, amplificadores de alta potência, drivers de bobina e outras aplicações analógicas ou de sinal misto. A maioria dos transistores MOS é usada em circuitos digitais de baixa potência e baixa corrente. Eles geralmente são incluídos dentro de chips com outras peças, em vez de ficarem sozinhos.