O que é um MOSFET?
Um MOSFET (Transistor de efeito de campo de semicondutor de óxido metálico) é um dispositivo semicondutor. Um MOSFET é mais comumente usado no campo da eletrônica de potência. Um semicondutor é feito de material fabricado que não atua como isolador nem condutor. Um isolador é um material natural que não conduz eletricidade, como um pedaço de madeira seco. Um condutor é um material natural que conduz ou passa eletricidade. Os metais são os exemplos mais comuns de condutores. O material semicondutor a partir do qual são feitos dispositivos como um MOSFET exibe propriedades de isolamento e propriedades de condução. Mais importante ainda, os semicondutores são projetados de modo que as propriedades de condução ou isolamento possam ser controladas.
O transistor é talvez o dispositivo semicondutor mais conhecido. Os transistores iniciais usam uma tecnologia conhecida como material bipolar. O silício puro pode ser manipulado ou "corrompido" - um processo conhecido como "doping". É possível fabricar material do tipo p (positivo) ou material do tipo n (negativo), dependendo do material usado para "dopar" ou corromper o silício puro. Se você combinar material do tipo p e material do tipo n, você terá um dispositivo bipolar. O transistor é um exemplo básico de um dispositivo bipolar. O transistor possui três terminais, o coletor, o emissor e a base. A corrente no terminal base é usada para controlar o fluxo de corrente entre o emissor e o coletor.
A tecnologia MOSFET é um aprimoramento da tecnologia bipolar. Os materiais do tipo n e p ainda são usados, mas são adicionados isoladores de óxido de metal para fornecer algumas melhorias de desempenho. Normalmente, ainda existem apenas três terminais, mas agora eles têm os seguintes nomes, a fonte, o dreno e o portão. A parte do efeito de campo do nome refere-se ao método usado para controlar o fluxo de elétrons ou de corrente através do dispositivo. A corrente é proporcional ao campo elétrico desenvolvido entre o portão e o dreno.
Outro aprimoramento muito significativo sobre a tecnologia bipolar é que um MOSFET possui um coeficiente positivo de temperatura. Isso significa que, à medida que a temperatura do dispositivo aumenta, sua tendência a conduzir a corrente diminui. Esse recurso permite ao designer usá-lo facilmente em paralelo para aumentar a capacidade do sistema. Um dispositivo bipolar tem o efeito oposto. Com a tecnologia MOSFET, os dispositivos em paralelo compartilham naturalmente a corrente entre eles. Se um dispositivo tentar realizar mais do que seu compartilhamento, ele esquentará e a tendência para conduzir corrente diminuirá, fazendo com que a corrente através do dispositivo diminua até que todos os dispositivos voltem a compartilhar uniformemente. Os dispositivos bipolares em paralelo, por outro lado, aumentam a temperatura se um dispositivo começar a conduzir mais corrente. Isso significa que mais corrente mudará para este dispositivo, o que resultará em um aumento adicional da temperatura e um aumento adicional na corrente. Essa é uma condição descontrolada que destrói rapidamente o dispositivo. Por esse motivo, é muito mais difícil conectar dispositivos bipolares em paralelo e o motivo pelo qual os dispositivos MOSFET são agora o transistor do tipo semicondutor de potência mais popular.