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Transistor de Efecto de Campo (MOSFET)

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El voltaje de compuerta modula la carga del canal, controlando la corriente drenaje-fuente; el modelo cuadrático es válido mientras el canal sea largo (contrastar con A3).

ID:('ky', 1733)


Capacitancia de óxido

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$C_{ox}=\frac{\varepsilon_{ox}}{t_{ox}}$

$varepsilon_{ox}$
Permitividad del óxido
$F/m$
$C_{ox}$
Capacitancia de óxido por unidad de área
$F/m²$
$t_{ox}$
Espesor del óxido
$m$



ID:('gm', 14943)


Voltaje umbral

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$V_{th}=V_{FB}+2\phi_F+\frac{\sqrt{2\varepsilon_seN_A(2\phi_F)}}{C_{ox}}$

$N_A$
Concentración aceptora del sustrato
$1/m³$
$e$
Carga elemental
$C$
$varepsilon_s$
Permitividad del semiconductor
$F/m$
$C_{ox}$
Capacitancia de óxido por unidad de área
$F/m²$
$phi_F$
Potencial de Fermi
$V$
$V_{FB}$
Voltaje de banda plana
$V$
$V_{th}$
Voltaje umbral
$V$



ID:('gm', 14944)


Sobrevoltaje

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$V_{ov}=V_{GS}-V_{th}$

$V_{ov}$
Sobrevoltaje de compuerta
$V$
$V_{GS}$
Voltaje compuerta-fuente
$V$
$V_{th}$
Voltaje umbral
$V$



ID:('gm', 14945)


Factor beta

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$\beta=\mu_nC_{ox}\frac{W}{L}$

$\beta$
Factor de transconductancia
$A/V²$
$C_{ox}$
Capacitancia de óxido por unidad de área
$F/m²$
$W$
Ancho de canal
$m$
$L$
Longitud de canal
$m$
$mu_n$
Movilidad electrónica
$m²/V·s$



ID:('gm', 14946)


Corriente lineal

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$I_D=\mu_nC_{ox}\frac{W}{L}\left[(V_{GS}-V_{th})V_{DS}-\frac{V_{DS}^2}{2}\right]$

$I_D$
Corriente de drenaje lineal/seleccionada
$A$
$C_{ox}$
Capacitancia de óxido por unidad de área
$F/m²$
$V_{GS}$
Voltaje compuerta-fuente
$V$
$V_{DS}$
Voltaje drenaje-fuente
$V$
$V_{th}$
Voltaje umbral
$V$
$W$
Ancho de canal
$m$
$L$
Longitud de canal
$m$
$mu_n$
Movilidad electrónica
$m²/V·s$



ID:('gm', 14947)


Corriente saturación

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$I_{D,sat}=\frac{\mu_nC_{ox}}{2}\frac{W}{L}(V_{GS}-V_{th})^2$

$I_{D,sat}$
Corriente de saturación
$A$
$C_{ox}$
Capacitancia de óxido por unidad de área
$F/m²$
$V_{GS}$
Voltaje compuerta-fuente
$V$
$V_{th}$
Voltaje umbral
$V$
$W$
Ancho de canal
$m$
$L$
Longitud de canal
$m$
$mu_n$
Movilidad electrónica
$m²/V·s$



ID:('gm', 14948)


Dinámica de compuerta

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$\frac{dV_{GS}}{dt}=\frac{V_{GS,target}-V_{GS}}{\tau}$

$V_{GS,target}$
Objetivo dinámico de compuerta
$V$
$V_{GS}$
Voltaje compuerta-fuente
$V$
$ au$
Constante temporal de respuesta
$s$



ID:('gm', 14949)


Dinámica drenaje-fuente

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$\frac{dV_{DS}}{dt}=\frac{V_{DS,target}-V_{DS}}{\tau}$

$V_{DS,target}$
Objetivo dinámico drenaje-fuente
$V$
$V_{DS}$
Voltaje drenaje-fuente
$V$
$ au$
Constante temporal de respuesta
$s$



ID:('gm', 14950)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile