Transistores

1. FISICA ELECTRONICA
TRANSISTORES
José Eduardo leal Palomino

2. El Transistor
El transistor es un dispositivo electrónico
semiconductor utilizado para entregar una señal
de salida en respuesta a una señal de entrada.
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,
entre otros.

3. El Transistor JFET
El JFET 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 y G, 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
En la segunda imagen, que conforme VDS aumenta desde cero, se
alcanza un punto de ruptura en cada curva, más allá del cual la
corriente de drenaje se incrementa muy poco a medida que VDS
continua aumentando. El estrechamiento se produce en este valor de
la tensión drenaje a fuente. Los valores de estrechamiento de la figura
5 están conectados con una curva roja que separa la región ohmica de
la región activa. Conforme VDS continua aumentando más allá del
punto de estrechamiento, se alcanza un punto donde la tensión entre
drenaje y fuente se vuelve tan grande que se produce ruptura por
avalancha

4. El Transistor 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
Existen dos tipos de transistores MOSFET, ambos basados en la estructura MOS.
Los MOSFET de enriquecimiento se basan en la creación de un canal entre el drenador y el surtidor, al aplicar una
tensión en la compuerta. La tensión de la compuerta atrae portadores minoritarios hacia el canal, de manera que se
forma una región de inversión, es decir, una región con dopado opuesto al que tenía el sustrato originalmente. El
término enriquecimiento hace referencia al incremento de la conductividad eléctrica debido a un aumento de la
cantidad de portadores de carga en la región correspondiente al canal.
Los MOSFET de empobrecimiento tienen un canal conductor en su estado de reposo, que se debe hacer desaparecer
mediante la aplicación de la tensión eléctrica en la compuerta, lo cual ocasiona una disminución de la cantidad de
portadores de carga y una disminución respectiva de la conductividad.

5. El Transistor FET
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
Alta Impedancia de entrada; El transistor de campo de unión tiene una alta impedancia de entrada, lo que significa que
tiene resistencia a las corrientes eléctricas. La alta impedancia de entrada minimiza la interferencia que los dispositivos
reciben. Los transistores de efecto de campo de unión pueden formar circuitos amplificadores. Los transistores de efecto
de campo son superiores a los transistores de unión bipolar en este sentido a causa de la impedancia de entrada.
Materiales de tipo N y P; El transistor de campo de unión tiene dos materiales: un material de tipo n, construido a partir
de una barra y una zona de sombra de un material de tipo p. El material de tipo n tiene átomos dopados que pueden
ceder electrones adicionales al material conductor. Los materiales de tipo P toman los electrones con uniones débiles a
partir de átomos en el semiconductor. El material de tipo n sirve como una resistencia, un dispositivo que resiste a
corrientes eléctricas. Las corrientes que fluyen a través del material consisten en electrones en el material de tipo n.

6. El Transistor Bipolar
El transistor es un dispositivo que ha originado una evolución en el
campo electrónico. Se introducen las principales características
básicas del transistor bipolar y FET y se estudian los modelos
básicos de estos dispositivos y su utilización en el análisis los
circuitos de polarización.
Polarizar un transistor es una condición previa a muchas
aplicaciones lineales y no-lineales ya que establece las corrientes y
tensiones en continua que van a circular por el dispositivo.
Los transistores Bipolares mas conocidos que se usan generalmente
en eléctrica analógica, aunque también en algunas aplicaciones de
electricidad digital, como la tecnología TTL o BICMOS. Un
transistor de unión bipolar cosiste en tres regiones
semiconductores dopadas, La región del emisor, de la base y del
colector, estas regiones son respectivamente.

7. Fototransistor
El fototransistor no es muy diferente a un transistor normal,
es decir, está compuesto por el mismo material
semiconductor, tienen dos junturas y las mismas tres
conexiones externas: colector, base y emisor. Por supuesto,
siendo un elemento sensible a la luz, la primera diferencia
evidente es en su cápsula, que posee una ventana o es
totalmente transparente, para dejar que la luz ingrese hasta
las junturas de la pastilla semiconductora y produzca el
efecto fotoeléctrico.
Teniendo las mismas características de un transistor normal,
es posible regular su corriente de colector por medio de la
corriente de base. Y también, dentro de sus características
de elemento opto electrónico, el fototransistor conduce más
o menos corriente de colector cuando incide más o menos
luz sobre sus junturas. El mismo puede ser identificado en
un circuito con la simbología mostrada en Imagen
José Eduardo leal Palomino