¿Qué es un transistor de efecto de campo?

Un transistor de efecto de campo (FET) es un componente electrónico comúnmente utilizado en circuitos integrados. Son un tipo único de transistor que ofrece un voltaje de salida variable en función de lo que se les ingresó. Esto está en contraste con los transistores de unión bipolar (BJT) que están diseñados para tener estados de encendido y apagado dependiendo del flujo de corriente. El tipo más común de FET en uso, el Transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido de metal (MOSFET) se incorpora con frecuencia en el diseño de la memoria de la computadora, ya que ofrece mayor velocidad con menos consumo de energía que los BJT.

Los transistores tienen muchas características y funciones diferentes para los circuitos para los que están diseñados. Los transistores de efecto de campo orgánicos (OFET) se construyen sobre un sustrato de capa orgánica, que generalmente es una forma de polímero. Estos transistores tienen cualidades flexibles y biodegradables, y se utilizan para hacer cosas como pantallas de video a base de plástico y láminas de células solares. Otro tipo de variación FET es el transistor de efecto de campo de unión (JFET), que actúa como una forma de diodo en un circuito, solo conduciendo corriente si el voltaje se invierte.

Los transistores de efecto de campo de nanotubos de carbono (CNTFET) son una forma de transistor de efecto de campo experimental que se construyen sobre nanotubos de carbono individuales en lugar de un sustrato de silicio típico. Esto los hace aproximadamente 20 veces más pequeños que los transistores más pequeños que se pueden fabricar con tecnología convencional de película delgada. Su promesa es ofrecer velocidades de procesamiento informático mucho más rápidas y mayor memoria a un costo menor. Se han demostrado con éxito desde 1998, pero problemas como la degradación de los nanotubos en presencia de oxígeno y la fiabilidad a largo plazo bajo la temperatura o las tensiones del campo eléctrico los han mantenido experimentales.

Otros tipos de transistores de efecto de campo de uso común en la industria incluyen los transistores de puerta, como el Transistor Bipolar de Puerta Aislada (IGBT), que puede manejar voltajes de hasta 3.000 voltios y actuar como interruptores rápidos. Tienen diversas aplicaciones en muchos electrodomésticos modernos, sistemas eléctricos de automóviles y trenes, y también se usan comúnmente en amplificadores de audio. Los FET de modo empobrecido son otro ejemplo de una variación en el diseño de FET, y a menudo se usan como sensores de fotones y amplificadores de circuito.

Las muchas necesidades complejas de los equipos informáticos y electrónicos continúan promoviendo una diversificación en el diseño de cómo funcionan los transistores y en los materiales con los que están construidos. El transistor de efecto de campo es un componente fundamental en prácticamente todos los circuitos. El principio para el transistor de efecto de campo se patentó por primera vez en 1925, pero continuamente se crean nuevos conceptos sobre cómo utilizar esa idea.