Transistor de efecto de campo
El transistor de efecto de campo ( FET ) es un tipo de transistor que utiliza un campo eléctrico para controlar el flujo de corriente en un semiconductor. Los FET son dispositivos con tres terminales: fuente , puerta y drenaje . Los FET controlan el flujo de corriente mediante la aplicación de un voltaje a la puerta, que a su vez altera la conductividad entre el drenaje y la fuente.
Los FET también se conocen como transistores unipolares , ya que implican una operación de tipo portadora única. Es decir, los FET utilizan electrones o huecos como portadores de carga en su funcionamiento, pero no ambos. Existen muchos tipos diferentes de transistores de efecto de campo. Los transistores de efecto de campo generalmente muestran una impedancia de entrada muy alta a bajas frecuencias. El transistor de efecto de campo más utilizado es el MOSFET (transistor de efecto de campo semiconductor de óxido de metal).
El concepto de transistor de efecto de campo (FET) fue patentado por primera vez por el físico austrohúngaro Julius Edgar Lilienfeld en 1925 [1] y por Oskar Heil en 1934, pero no pudieron construir un dispositivo semiconductor práctico y funcional basado en el concepto. El efecto del transistor fue observado y explicado más tarde por John Bardeen y Walter Houser Brattain mientras trabajaban con William Shockley en Bell Labs en 1947, poco después de que expirara la patente de 17 años. Shockley inicialmente intentó construir un FET funcional, tratando de modular la conductividad de un semiconductor, pero no tuvo éxito, principalmente debido a problemas con los estados superficiales , el enlace colgante y los materiales compuestos de germanio y cobre . En el curso de tratar de comprender las razones misteriosas detrás de su fracaso para construir un FET que funcionara, Bardeen y Brattain en su lugar inventaron el transistor de contacto puntual en 1947, que fue seguido por el transistor de unión bipolar de Shockley en 1948. [2] [ 3]
El primer dispositivo FET que se construyó con éxito fue el transistor de efecto de campo de unión (JFET). [2] Un JFET fue patentado por primera vez por Heinrich Welker en 1945. [4] El transistor de inducción estática (SIT), un tipo de JFET con un canal corto, fue inventado por los ingenieros japoneses Jun-ichi Nishizawa e Y. Watanabe en 1950. Siguiendo el tratamiento teórico de Shockley sobre el JFET en 1952, George F. Dacey e Ian M. Ross construyeron un JFET práctico y funcional en 1953. [5] Sin embargo, el JFET todavía tenía problemas que afectaban a los transistores de unión en general. [6]Los transistores de unión eran dispositivos relativamente voluminosos que eran difíciles de fabricar en serie , lo que los limitaba a una serie de aplicaciones especializadas. El transistor de efecto de campo de puerta aislada (IGFET) se teorizó como una alternativa potencial a los transistores de unión, pero los investigadores no pudieron construir IGFET funcionales, en gran parte debido a la problemática barrera de estado de la superficie que impedía que el campo eléctrico externo penetrara en el material. [6] A mediados de la década de 1950, los investigadores habían renunciado en gran medida al concepto FET y, en cambio, se centraron en la tecnología de transistor de unión bipolar (BJT). [7]
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