Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
El transistor de efecto de campo de unión es un dispositivo semiconductor de la familia de transistores de efecto de campo. El transistor de efecto de campo es el tipo de transistor que es operado por el campo eléctrico aplicado a través de la unión del dispositivo. Existen principalmente dos tipos de transistores de efecto de campo. Transistor de efecto de campo de unión o JFET y transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico o MOSFET. Discutiremos aquí en este artículo sobre el transistor de efecto de campo de unión.
JFET es un dispositivo de control de voltaje, mientras que BJT es un dispositivo de control de corriente. La corriente a través de JFET se debe al flujo de portadores mayoritarios, mientras que en BJT el flujo de corriente se debe a portadores mayoritarios y minoritarios. Dado que solo los operadores mayoritarios están involucrados en las creaciones de corriente en JFET, es un dispositivo unipolar. La impedancia de entrada de un JFET es muy alta.
Indice de contenidos
Tipos de JFET
JFET es de dos tipos: canal n JFET y canal p JFET.
JFET de canal N
Un JFET de canal n está hecho de barra de Si o GaAs. La barra está dopada con impurezas de tipo n. Un terminal metálico está unido a cada uno de los dos extremos de la barra. Uno de los terminales se llama terminal de drenaje y el otro se llama terminal de origen. Dos lados de la barra están altamente dopados con impurezas de tipo p. La región que se dopa con impurezas de tipo p se llama región de puerta. Un terminal metálico está conectado a la región de la puerta, y el terminal se llama terminal de puerta.
Canal P JFET
De manera similar, el canal ap JFET está hecho de una barra de Si o GaAs dopada con impurezas de tipo p. Los lados de la barra están altamente dopados con impurezas de tipo n. Aquí también el drenaje y el terminal de la fuente están conectados a dos extremos de la barra. El terminal adjunto a la región de tipo n lateral es el terminal de puerta.
NB: – Aquí, en ambos tipos de transistor de efecto de campo de unión, tanto el terminal de drenaje como el de fuente pueden ser intercambiables.
Si se aplica un voltaje entre el drenaje y el terminal de la fuente, una corriente comienza a fluir a través del dispositivo. El espacio entre dos regiones dopadas de manera opuesta se denomina canal del dispositivo. La corriente que fluye a través del canal debido a la deriva de los portadores mayoritarios. La mayoría de las portadoras ingresan al canal a través del terminal se denomina terminal de origen y la terminal a través de la cual la mayoría de las portadoras abandonan el canal se denomina terminal de drenaje.
En condiciones normales de funcionamiento, el terminal de drenaje del JFET de canal n se aplica con potencial positivo y el terminal de drenaje del JFET de canal p se aplica con potencial negativo. El voltaje de la puerta se mantiene en un JFET tal que la unión PN entre la región de la puerta y el canal está en condición de polarización inversa. El ancho de la capa de agotamiento de esta unión PN se puede variar variando el voltaje del terminal de la puerta. La apertura del canal depende del ancho de la capa de agotamiento.
Si al cambiar el voltaje del terminal de la puerta, el ancho de la capa de agotamiento aumenta, se extiende hacia el canal y reduce la apertura del canal y, por lo tanto, la corriente a través del canal disminuye. Por lo tanto, podemos concluir que controlando el voltaje de la puerta podemos controlar la corriente de drenaje. Dependiendo de esa propiedad típica del JFET, podemos usar este JFET para muchas aplicaciones electrónicas diferentes. Un JFET se puede utilizar como interruptor, como amplificador, etc.
Propiedades de JFET
- Este es un dispositivo de control de voltaje ya que la corriente a través del canal se controla mediante el voltaje de la puerta. En otras palabras, el campo eléctrico a través de la unión afecta el funcionamiento del transistor y es por eso que se denomina transistor de efecto de campo de unión.
- Como en la condición de funcionamiento normal, la unión entre la región de la puerta de entrada y el canal permanece con polarización inversa, la impedancia de entrada del transistor es alta.
- Idealmente, no habrá corriente de puerta en JFET.
- La mayoría de los portadores solo aportan la corriente a través del canal en el dispositivo, es decir, electrones libres en el canal ny huecos en el canal p, y estas son la razón por la que un transistor se llama dispositivo unipolar.
