¿Cómo funciona un transistor? - El MOSFET (Versión en castellano)

Introdução

Visão geral da seção: Esta seção apresenta a importância do MOSFET em nossas vidas.

O que é o MOSFET?

• O transistor de efeito de campo metal óxido semicondutor, conhecido como MOSFET, é um dispositivo fabricado pelo homem que está presente em muitos dispositivos eletrônicos.

• Ele controla a passagem de corrente elétrica entre um terminal chamado "fonte" e outro chamado "dreno" por meio da aplicação de uma tensão elétrica num terceiro terminal chamado "porta".

• É usado em sistemas onde se processa e armazena informação.

Sistemas para processar e armazenar informação

Visão geral da seção: Esta seção descreve como os povos antigos usavam sistemas de comunicação e como o binário é o sistema mais simples para processar informações.

Como os povos antigos usavam sistemas de comunicação?

• Usavam sistemas combinando um pequeno número de símbolos muito definidos.

• Os símbolos representavam situações e estados distintos.

O que é o sistema binário?

• É o sistema mais simples para processar informações.

• Requer apenas dois símbolos: um ou zero.

• Os estados podem ser chamados de um ou zero, segundo o conveniado previamente entre os comunicantes.

Interruptores elétricos

Visão geral da seção: Esta seção descreve como interruptores elétricos são usados para transmitir e armazenar informações.

Como interruptores elétricos são usados para transmitir e armazenar informações?

• Um interruptor pode ter dois estados: aberto ou fechado.

• Quando um interruptor está aberto, as cargas elétricas não podem circular, portanto não há corrente elétrica.

• Mas quando está fechado as cargas podem circular e pode haver corrente elétrica.

• Para armazenar grandes quantidades de informação é necessário poder fabricar os interruptores tão pequenos quanto possível.

O MOSFET

Visão geral da seção: Esta seção descreve a estrutura do MOSFET e como ele funciona.

Qual é a estrutura do MOSFET?

• O substrato inicial sobre o qual se fabrica o MOSFET é um material semicondutor, o silício.

• É possível modificar sua capacidade de condução por meio da adição controlada de átomos de impurezas.

• O terminal de porta consiste num material muito bom condutor de eletricidade, separado do semicondutor por uma fina camada isolante.

Como o MOSFET funciona?

• Modificando a tensão elétrica aplicada à porta, aparece ou desaparece um canal condutor que conecta e desconecta a fonte e o dreno, permitindo o fechamento e abertura do interruptor.

• Quando uma tensão elétrica capaz de atrair as cargas móveis da região da fonte é aplicada à porta, o dispositivo comporta-se como um interruptor fechado.

• Se não se aplica tensão suficiente para abaixar a barreira, não há corrente e o dispositivo se comporta como um interruptor aberto.

Tipos de MOSFET e a tecnologia CMOS

Nesta seção, o palestrante explica os dois tipos de MOSFET (de canal n e de canal p), como eles funcionam e como a tecnologia CMOS utiliza ambos para criar uma estrutura básica que age como um par de interruptores complementares.

Tipos de MOSFET

• O MOSFET pode ser de dois tipos: de canal n e de canal p.

• No primeiro tipo, a corrente elétrica se deve à passagem de elétrons; no segundo, à passagem de lacunas.

Tecnologia CMOS

• A tecnologia CMOS utiliza os dois tipos de MOSFET.

• A estrutura básica comporta-se como um par de interruptores que agem de forma complementar.

• Esta é a origem do nome CMOS: MOS complementar.

• Os processadores atuais são fabricados combinando milhares de milhões dessas estruturas similares.