El documento describe diferentes tipos de transistores, incluyendo el transistor de contacto puntual, el transistor de unión bipolar, el transistor de efecto de campo, el fototransistor, y el transistor JFET. Explica sus estructuras, funciones y aplicaciones.

1. TRANSISTORES
CURSO:
FÍSICA ELECTRÓNICA
ALUMNO:
ALEX OCHOA ALVAREZ

2.  El transistor es un dispositivo electrónico
semiconductor que cumple funciones de
amplificador, oscilador, conmutador o
rectificador. El término «transistor» es la
contracción en inglés de transfer resistor
(«resistencia de transferencia»). Actualmente se
encuentran prácticamente en todos los aparatos
electrónicos de uso diario: radios, televisores,
reproductores de audio y video, relojes de
cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes,
tomógrafos, teléfonos celulares, etc.

3. TRANSITOR DE CONTACTO PUNTUAL
 Llamado también transistor de punta de contacto, fue el primer
transistor capaz de obtener ganancia, inventado en 1947 por
John Bardeen y Walter Brattain. Consta de una base de
germanio, semiconductor para entonces mejor conocido que la
combinación cobre-óxido de cobre, sobre la que se apoyan,
muy juntas, dos puntas metálicas que constituyen el emisor y
el colector. La corriente de base es capaz de modular la
resistencia que se «ve» en el colector, de ahí el nombre de
«transfer resistor». Se basa en efectos de superficie, poco
conocidos en su día. Es difícil de fabricar (las puntas se
ajustaban a mano), frágil (un golpe podía desplazar las puntas)
y ruidoso. Sin embargo convivió con el transistor de unión (W.
Shockley, 1948) debido a su mayor ancho de banda. En la
actualidad ha desaparecido.

4. TRANSISTOR DE UNIÓN BIPOLAR
 El transistor de unión bipolar, o BJT por sus siglas en
inglés, se fabrica básicamente sobre un monocristal de
Germanio, Silicio o Arseniuro de galio, que tienen
cualidades de semiconductores, estado intermedio entre
conductores como los metales y los aislantes como el
diamante. Sobre el sustrato de cristal, se contaminan en
forma muy controlada tres zonas, dos de las cuales son
del mismo tipo, NPN o PNP, quedando formadas dos
uniones NP.
 La zona N con elementos donantes de electrones (cargas
negativas) y la zona P de aceptadores o «huecos»
(cargas positivas). Normalmente se utilizan como
elementos aceptadores P al Indio (In), Aluminio (Al) o
Galio (Ga) y donantes N al Arsénico (As) o Fósforo (P).

5. TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO
El transistor de efecto de campo, o FET por sus siglas en
inglés, que controla la corriente en función de una tensión;
tienen alta impedancia de entrada.
 Transistor de efecto de campo de unión, JFET, construido
mediante una unión PN.
 Transistor de efecto de campo de compuerta aislada,
IGFET, en el que la compuerta se aísla del canal
mediante un dieléctrico.
 Transistor de efecto de campo MOS, MOSFET, donde
MOS significa Metal-Óxido-Semiconductor, en este caso
la compuerta es metálica y está separada del canal
semiconductor por una capa de óxido.

6. FOTOTRANSISTOR
Los fototransistores son sensibles a la radiación
electromagnética en frecuencias cercanas a la de la luz
visible; debido a esto su flujo de corriente puede ser regulado
por medio de la luz incidente. Un fototransistor es, en
esencia, lo mismo que un transistor normal, sólo que puede
trabajar de 2 maneras diferentes:
 Como un transistor normal con la corriente de base (IB)
(modo común)
 Como fototransistor, cuando la luz que incide en este
elemento hace las veces de corriente de base. (IP)
(modo de iluminación).

7. JFET

8. Ventajas del FET:
 Los FET presentan una respuesta en frecuencia pobre
debido a la alta capacidad de entrada.
 Los FET presentan una linealidad muy pobre, y en general
son menos lineales que los BJT.
 Los FET se pueden dañar debido a la electricidad estática.
Desventajas del FET:
 Son dispositivos controlados por tensión con una impedancia
de entrada muy elevada (107 a 1012Ω).
 Los FET generan un nivel de ruido menor que los BJT.
 Los FET son más estables con la temperatura que los BJT.
 Los FET son más fáciles de fabricar que los BJT pues
precisan menos pasos y permiten integrar más dispositivos en
un C1.
 Los FET se comportan como resistencias controlados por
tensión para valores pequeños de tensión drenaje-fuente.
 La alta impedancia de entrada de los FET les permite retener
carga el tiempo suficiente para permitir su utilización como
elementos de almacenamiento.
 Los FET de potencia pueden disipar una potencia mayor y
conmutar corrientes grandes.

9. Estructura de los JFET
 Barra semiconductora con contactos óhmicos en los
extremos
 Puerta o elemento de control muy impurificado con
portadores distintos a los de la barra
 Elementos: Fuente o surtidor (S), Drenador (D), Puerta
(G), y Canal (región situada entre las dos difusiones de
puerta
 La tensión puerta surtidor (VGS) polariza inversamente las
uniones
La corriente entre
Drenado (D) y
Fuente (S) se
controla mediante
el campo creado
por la polarización
inversa aplicada a
la puerta (G)

10. JFET> CURVAS CARACTERISTICAS
Símbolos de los JFET
Para canal P el
esquema es
idéntico con
polaridades
invertidas
Esquema básico de polarización

11. a) Esquema de la estructura de un JFET de canal
tipo n. b) Esquema de un transistor JFET de canal
n fabricado según la tecnología planar. c) Símbolo
de circuitos de un JFET de canal n

12. Esquema de la sección transversal de
un JFET operando en la región lineal.
En la parte superior se muestra la
variación del voltaje V(x) a lo largo del
canal para un JFET de canal n.

13. MOSFE
T

14. Transistor de unión metal - semiconductor (MESFET)
 El MESFET fué propuesto por Mead en 1966, y aunque su
funcionamiento es conceptualmente similar al JFET
discutido más arriba, desde un punto de vista práctico
puede operar a frecuencias bastante más altas, en la
región de las microondas. A diferencia del JFET, el
electrodo de puerta está formado por unión metal -
semiconductor (de ahí el nombre de MESFET) de tipo
Schottky en lugar de unión p-n
Esquema de la estructura de un transistor tipo
MESFET. El contacto de puerta está formado por
una unión metal- semiconductor, tipo Schottky

15. EL MOSFET COMO CARGA ACTIVA.
 MOSFET de enriquecimiento como carga activa.
 Si se conecta el drenaje y la puerta de un MOSFET de enriquecimiento (figura 5.04) el
funcionamiento queda fijado en la zona de estrangulación del canal pero el dispositivo
se comporta como una resistencia no lineal que puede ser utilizada como carga para
polarizar otro MOSFET de enriquecimiento.

16.  Los transistores MOSFET o Metal-Oxido-Semiconductor (MOS) son dispositivos de efecto de
campo que utilizan un campo eléctrico para crear una canal de conducción. Son dispositivos
más importantes que los JFET ya que la mayor parte de los circuitos integrados digitales se
construyen con la tecnología MOS. Existen dos tipos de transistores MOS: MOSFET de canal
N o NMOS y MOSFET de canal P o PMOS. A su vez, estos transistores pueden ser de
acumulación (enhancement) o deplexion (deplexion); en la actualidad los segundos están
prácticamente en desuso y aquí únicamente serán descritos los MOS de acumulación
también conocidos como de enriquecimiento.
En la figura 1.15 se describe la estructura física de un MOSFET de canal N con sus cuatro
terminales: puerta, drenador fuente y substrato; normalmente el sustrato se encuentra conectado a
la fuente. La puerta, cuya dimensión es W·L, está separado del substrato por un dieléctrico (Si02)
formando una estructura similar a las placas de un condensador. Al aplicar una tensión positiva en
la puerta se induce cargas negativas (capa de inversión) en la superficie del substrato y se crea un
camino de conducción entre los terminales drenador y fuente.
La tensión mínima para crear ese capa de inversión se denomina tensión umbral o tensión de
threshold (VT) y es un parámetro característico del transistor. Si la VGS<VT, la corriente de
drenador-fuente es nula; valores típicos de esta tensión son de de 0.5 V a 3 V.

17. CONCLUSIONES
En esta entrega nos introdujimos en el mundo de los transistores MOSFET, presentando a
aquel que más se utiliza en la fuentes de alimentación modernas: el MOSFET de
empobrecimiento de canal N. En efecto, éste es el más adecuado para realizar llaves
digitales y salvo cuando se necesiten MOSFET complementarios, los otros no tienen
aplicación práctica. Si Ud. Desea más información sobre este tema, la puede tomar sin cargo
de nuestra web, con la clave “mosfet”.