¿Qué es un MOSFET?
Un MOSFET (Transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido de metal) es un dispositivo semiconductor. Un MOSFET se usa más comúnmente en el campo de la electrónica de potencia. Un semiconductor está hecho de material fabricado que no actúa como un aislante ni un conductor. Un aislante es un material natural que no conducirá electricidad, como una pieza de madera seca. Un conductor es un material natural que conduce o pasa electricidad. Los metales son los ejemplos más comunes de conductores. El material semiconductor a partir del cual se fabrican dispositivos como un MOSFET exhibe propiedades de aislamiento y propiedades de conducción. Lo que es más importante, los semiconductores están diseñados de tal manera que se puedan controlar las propiedades de conducción o aislamiento.
El transistor es quizás el dispositivo semiconductor más conocido. Los primeros transistores utilizan una tecnología denominada material bipolar. El silicio puro se puede alterar o "corromper", un proceso que se conoce como "dopaje". Es posible hacer material tipo p (positivo) o material tipo n (negativo) dependiendo del material utilizado para "dopar" o corromper el silicio puro. Si combina material de tipo p y material de tipo n, tiene un dispositivo bipolar. El transistor es un ejemplo básico de un dispositivo bipolar. El transistor tiene tres terminales, el colector, el emisor y la base. La corriente en el terminal base se usa para controlar el flujo de corriente entre el emisor y el colector.
La tecnología MOSFET es una mejora en la tecnología bipolar. Todavía se utilizan materiales de tipo n y p, pero se añaden aisladores de óxido de metal para proporcionar algunas mejoras de rendimiento. Por lo general, todavía hay solo tres terminales, pero ahora tienen los siguientes nombres, la fuente, el drenaje y la puerta. La parte del efecto de campo del nombre se refiere al método utilizado para controlar el flujo de electrones o corriente a través del dispositivo. La corriente es proporcional al campo eléctrico desarrollado entre la puerta y el drenaje.
Otra mejora muy significativa sobre la tecnología bipolar es que un MOSFET tiene un coeficiente de temperatura positivo. Esto significa que a medida que aumenta la temperatura del dispositivo, disminuye su tendencia a conducir corriente. Esta característica le permite al diseñador usarlo fácilmente en paralelo para aumentar la capacidad del sistema. Un dispositivo bipolar tiene el efecto contrario. Con la tecnología MOSFET, los dispositivos en paralelo naturalmente compartirán la corriente entre ellos. Si un dispositivo intenta conducir más de lo que comparte, se calentará y la tendencia a conducir corriente disminuirá, lo que hará que la corriente a través del dispositivo disminuya hasta que todos los dispositivos vuelvan a compartir de manera uniforme. Los dispositivos bipolares en paralelo, por otro lado, aumentan la temperatura si un dispositivo comienza a conducir más corriente. Esto significa que más corriente cambiará a este dispositivo, lo que dará como resultado un aumento adicional de la temperatura y un aumento adicional de la corriente. Esta es una condición desbocada que destruye rápidamente el dispositivo. Por esta razón, es mucho más difícil conectar dispositivos bipolares en paralelo y la razón por la cual los dispositivos MOSFET son ahora el transistor de tipo semiconductor de potencia más popular.