•Árbol de la familia de los transistores de efecto de campo.
•De un canal •Ranurado en V •Multicanal •Difuso •De crecimiento •De Heterounión
•De una compuerta •De doble compuerta •De estructura interdigital
G
D
NMOS, PMOS HMOS
JFET (canal N) Símbolo
S
DMOS, DIMOS VMOS SOS, SOI
Modelo Schockley de una unión del transistor de efecto de campo
Curva característica básica I-V del JFET. Se muestra las regiones lineal, de saturación y de ruptura
G
D S
Ecuaciones del efecto de campo para una distribución de carga específica en una estructura rectangular de un JFET de tipo reflexión.
Factor de multiplicación para una distribución específica
Parámetros
Factor Común
A: Todas las cargas para y=2a
gmáx
2Zμρa/L
1
1
1
Vp
4ρa2/Єs
1/4
1/8
0
Ip
8Zμρ2a3/ Єs L
1/8
1/24
0
1
2
3
4
B: uniforme
C: Todas las cargas para y=0
gmáxVp / Ip
•Vt: tensión umbral •Vbi: barrera de potencial de la unión •Vp: tensión de estrangulamiento
Símbolo un JFET y MESFET tipo n y tipo p normalmente ON y normalmente OFF
Comparación de las curvas características I-V, MESFET Normalmente ON
Comparación de las curvas características I-V, MESFET Normalmente OFF
Velocidad de arrastre en función del campo eléctrico para Si, GaAs y InP
Gráfico de la corriente de drenaje normada en función de la tensión de drenaje con la tensión de compuerta como parámetro para movilidad dependiente del campo z=3.
Gráfico de la corriente de drenaje normada en función de la tensión de drenaje con la tensión de compuerta como parámetro para el caso de movilidad constante
Tensión de drenaje de Saturación normada Um en función de (VG+Vbi) / V, usando el valor absoluto de VG,
VDsat normado en función de (VG+Vbi)/VP.
Modelo de dos regiones. La Región I muestra Constante movilidad y la región II muestra velocidad saturada. La velocidad inicia la saturación para la anchura de la región de vaciamiento YC.
Dependencia de la apertura del canal de la corriente de drenaje normada para z=10 y VD/VP=1,
G
D S
Característica de transferencia de diferentes distribuciones de carga
Capa de silicio tipo n sobre un sustrato aislante.
•Єs: campo crítico. •X1: se alcanza la velocidad de saturación
•Tensión negativa de compuerta. •Alta resistencia debida a pequeña b2
Se agrega una unión o compuerta metalsemiconductor
•Campo eléctrico más intenso. •Se aceleran los portadores. •La corriente permanece constante
•Alta concentración •Se forman dipolos.
Fuente (S)
•Campo eléctrico
N-
P+ Drenador (D)
P+ Puerta (G)
•Velocidad de arrastre
•Distribución de carga
Incremento pico de la velocidad del electrón al entrar en la región de alta intensidad de campo (E>EP) bajo la compuerta
•Modelo en pequeña señal MESFET
•Donde: •Ig: corriente inversa de compuerta. •Ri: alta resistencia de entrada •Τ: tiempo de tránsito (tiempo para atravesar el canal). •Μ: movimiento constante. •V: velocidad saturada constante. •Fmáx: fecuencia máxima de oscilación. •U: ganancia unilateral. •R1: resistencia entrada/resistencia salida.
•Circuito equivalente para el análisis de ruido •es: voltaje de la fuente de señal. •Zs: impedancia de la fuente. •Io: figura de ruido óptimo para MESFET de GaAs. •Ing: ruido inducido en compuerta. •Ind: ruido del circuito de drenaje. •ens: ruido térmico de la resistencia serie de la fuente.
Figura de ruido opcional teórica y experimental en función de la frecuencia en MESFETS de GaAs con diferentes longitudes y anchuras de canal