1. Curso
Física Electrónica
Tema:
TRANSISTORES

2. INDICE
1. Transistor
2. Tipos de transistor
3. Transistor de contacto puntual
4. Transistor de unión bipolar
5. Transistor de efecto de campo
6. JFET
7. MOSFET

3. Transistor
El transistor es un dispositivo
electrónico semiconductor utilizado para producir una señal
de salida en respuesta a otra señal de entrada. Cumple
funciones
de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.
El término «transistor» es la contracción eninglés 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, entre otros.

4. Tipos de transistor
Transistor 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.

5. 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).
• La configuración de uniones PN, dan como resultado transistores PNP o NPN,
donde la letra intermedia siempre corresponde a la característica de la base, y las otras dos
al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y de signo contrario a la base, tienen diferente
contaminación entre ellas (por lo general, el emisor está mucho más contaminado que el colector).
• El mecanismo que representa el comportamiento semiconductor dependerá de dichas
contaminaciones, de la geometría asociada y del tipo de tecnología de contaminación (difusión
gaseosa, epitaxial, etc.) y del comportamiento cuántico de la unión.

6. Transistor de efecto de campo
El transistor de efecto de campo de unión (JFET), fue el primer transistor de efecto de campo en la práctica. Lo
forma una barra de material semiconductor de silicio de tipo N o P. En los terminales de la barra se establece un
contacto óhmico, tenemos así un transistor de efecto de campo tipo N de la forma más básica. Si se difunden dos
regiones P en una barra de material N y se conectan externamente entre sí, se producirá una puerta. A uno de estos
contactos le llamaremos surtidor y al otro drenador. Aplicando tensión positiva entre el drenador y el surtidor y
conectando la puerta al surtidor, estableceremos una corriente, a la que llamaremos corriente de drenador con
polarización cero. Con un potencial negativo de puerta al que llamamos tensión de estrangulamiento, cesa la
conducción en el canal.
• 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.
1. Transistor de efecto de campo de unión, JFET, construido mediante una unión PN.
2. Transistor de efecto de campo de compuerta aislada, IGFET, en el que la compuerta se aísla del canal
mediante un dieléctrico.
3. 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.

7. JFET
El JFET (Junction Field-Effect Transistor, en español transistor de efecto de campo de juntura
o unión) es un dispositivo electrónico, esto es, un circuito que, según unos valores
eléctricos de entrada, reacciona dando unos valores de salida. En el caso de los JFET,
al ser transistores de efecto de campo eléctrico, estos valores de entrada son
las tensiones eléctricas, en concreto la tensión entre los terminales S (fuente) y G
(puerta), VGS. Según este valor, la salida del transistor presentará una curva
característica que se simplifica definiendo en ella tres zonas con ecuaciones definidas:
corte, óhmica y saturación.
Físicamente, un JFET de los denominados "canal P" está formado por una pastilla de semiconductor tipo P en
cuyos extremos se sitúan dos patillas de salida (drenador y fuente) flanqueada por dos regiones con dopaje de tipo
N en las que se conectan dos terminales conectados entre sí (puerta). Al aplicar una tensión positiva VGS entre
puerta y fuente, las zonas N crean a su alrededor sendas zonas en las que el paso de electrones (corriente ID) queda
cortado, llamadas zonas de exclusión. Cuando esta VGS sobrepasa un valor determinado, las zonas de exclusión se
extienden hasta tal punto que el paso de electrones ID entre fuente y drenador queda completamente cortado. A ese
valor de VGS se le denomina Vp. Para un JFET "canal N" las zonas p y n se invierten, y las VGS y Vp son negativas,
cortándose la corriente para tensiones menores que Vp.

8. MOSFET
El transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor o MOSFET (en inglés Metal-
oxide-semiconductor Field-effect transistor) es un transistor utilizado para amplificar o
conmutar señales electrónicas. Es el transistor más utilizado en la industria microelectrónica, ya
sea en circuitos analógicos o digitales, aunque el transistor de unión bipolar fue mucho más
popular en otro tiempo. Prácticamente la totalidad de los microprocesadores comerciales están
basados en transistores MOSFET.
El MOSFET es un dispositivo de cuatro terminales llamados surtidor (S), drenador (D),
compuerta (G) y sustrato (B). Sin embargo, el sustrato generalmente está conectado internamente
al terminal del surtidor, y por este motivo se pueden encontrar dispositivos MOSFET de tres
terminales.
El término 'metal' en el nombre MOSFET es actualmente incorrecto ya que el material de la
compuerta, que antes era metálico, ahora se construye con una capa de silicio policristalino. El
aluminio fue el material por excelencia de la compuerta hasta mediados de 1970, cuando
el silicio policristalino comenzó a dominar el mercado gracias a su capacidad de formar
compuertas auto-alineadas. Las compuertas metálicas están volviendo a ganar popularidad, dada
la dificultad de incrementar la velocidad de operación de los transistores sin utilizar componentes
metálicos en la compuerta. De manera similar, el 'óxido' utilizado como aislante en la compuerta
también se ha reemplazado por otros materiales con el propósito de obtener canales fuertes con
la aplicación de tensiones más pequeñas.
Un transistor de efecto de campo de compuerta aislada o IGFET (Insulated-gate field-effect
transistor) es un término relacionado que es equivalente a un MOSFET. El término IGFET es
más inclusivo, ya que muchos transistores MOSFET utilizan una compuerta que no es metálica, y
un aislante de compuerta que no es un óxido. Otro dispositivo relacionado es el MISFET, que es
un transistor de efecto de campo metal-aislante-semiconductor (Metal-insulator-semiconductor
field-effect transistor).