INSTALASER | Car Audio Guatemala: El transistor MOSFET

Historia del Car Audio

Se conoce como MOSFET de potencia a la estructura interna de uno de los transistores más resistentes utilizados en los radios para carro, cuyas siglas en inglés conforman el nombre: Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor.

El MOSFET es un dispositivo unipolar, cuya conducción sólo es debida a un tipo de portador, ya que los usados en Car Audio y en electrónica de potencia son de tipo acumulación.

El transistor MOSFET está basado en la estructura MOS que está compuesta de 2 terminales y 3 capas: un substrato de silicio, puro o poco dopado P ó N, sobre el que se genera una capa de óxido de silicio (SiO2), el cual posee características dieléctricas o aislantes, lo que presenta una alta impedancia de entrada.

Sobre la capa de óxido se coloca una capa de metal (aluminio o polisilicio) con características conductoras y en la parte inferior se coloca un contacto óhmico, en contacto con la cápsula.

La estructura MOS, actúa como un condensador de placas paralelas en el que G y B son las placas y el óxido, el aislante. Así, cuando VGB=0, la carga acumulada es cero y la distribución de portadores es aleatoria y se corresponde al estado de equilibrio en el semiconductor.

En cambio cuando VGB>0, aparece un campo eléctrico entre los terminales de puerta y substrato. La región semiconductora P responde creando una región de empobrecimiento de cargas libres P+ (zona de deplexión), al igual que pasaba en la región P de una unión PN cuando estaba polarizada negativamente. Esta región de iones negativos, se incrementa con VGB.

Al llegar a la región de VGB, los iones presentes en la zona semiconductora de empobrecimiento, no pueden compensar el campo eléctrico provocando acumulación de cargas negativas libres (e–) atraídos por la terminal positiva. Es cuando se dice que la estructura pasó de estar en inversión débil a inversión fuerte.

Por otro lado, el proceso de inversión se identifica con el cambio de polaridad del substrato, debajo de la región de puerta. En inversión fuerte, se forma así un CANAL de e– libres, en las proximidades del terminal de puerta (gate) y de huecos P+ en el extremo de la puerta.

No obstante, la intensidad de puerta IG, es cero puesto que, en continua se comporta como un condensador (GB). Por esa razón, la impedancia desde la puerta al substrato es prácticamente infinita e IG=0 siempre en estática.

Entonces, la estructura MOS permite crear una densidad de portadores libres suficiente para sustentar una corriente eléctrica. ¿Simple, no? Para los amantes de la electrónica. En Instaláser Car Audio seguimos recopilando datos para complementar la historia del Car Audio.