MOSFET (transistor a effetto di campo a semiconduttore in ossido di metallo)

Vedi anche transistor ad effetto di campo all'arseniuro di gallio.

MOSFET (transistor a effetto di campo a semiconduttore di ossido di metallo, pronunciato MAWS-feht) è un tipo speciale di transistor a effetto di campo (FET) che funziona variando elettronicamente la larghezza di un canale lungo il quale fluiscono i portatori di carica (elettroni o fori) . Più ampio è il canale, migliore è la conduzione del dispositivo. I portatori di carica entrano nel canale alla fonte ed escono dallo scarico. La larghezza del canale è controllata dalla tensione su un elettrodo chiamato gate, che si trova fisicamente tra la sorgente e il drain ed è isolato dal canale da uno strato estremamente sottile di ossido di metallo.

Ci sono due modi in cui un MOSFET può funzionare. Il primo è noto come modalità di esaurimento. Quando non c'è tensione sul gate, il canale mostra la sua massima conduttanza. All'aumentare della tensione sul gate (positivamente o negativamente, a seconda che il canale sia realizzato in materiale semiconduttore di tipo P o di tipo N), la conduttività del canale diminuisce. Il secondo modo in cui un MOSFET può funzionare è chiamato modalità di miglioramento. Quando non c'è tensione sul gate, non c'è in effetti alcun canale e il dispositivo non conduce. Un canale è prodotto dall'applicazione di una tensione al gate. Maggiore è la tensione di gate, migliore è la conduzione del dispositivo.

Il MOSFET presenta alcuni vantaggi rispetto al FET a giunzione convenzionale o JFET. Poiché il gate è isolato elettricamente dal canale, nessuna corrente scorre tra il gate e il canale, indipendentemente dalla tensione del gate (a condizione che non diventi così grande da causare la rottura fisica dello strato di ossido metallico). Pertanto, il MOSFET ha un'impedenza praticamente infinita. Ciò rende i MOSFET utili per gli amplificatori di potenza. I dispositivi sono anche adatti per applicazioni di commutazione ad alta velocità. Alcuni circuiti integrati (CI) contengono piccoli MOSFET e vengono utilizzati nei computer.

Poiché lo strato di ossido è così sottile, il MOSFET è suscettibile di danni permanenti a causa delle cariche elettrostatiche. Anche un piccolo accumulo di elettricità statica può distruggere un MOSFET in modo permanente. Nel lavoro a radiofrequenza (RF) a segnale debole, i dispositivi MOSFET generalmente non funzionano come altri tipi di FET.