MOSFET Tutorial

Transístor de efeito de campo (FET)

Neste módulo estudamos outro tipo principal de transístor, o transístor de efeito de campo (FET). À semelhança dos transístores bipolares, a tensão entre dois terminais do FET controla a corrente no terceiro terminal. Analogamente, o FET pode ser usado, quer como amplificador, quer como interruptor.

O nome do transístor de efeito de campo deriva da essência do seu princípio de funcionamento. De facto, aprendemos que o mecanismo de controlo da corrente é baseado num campo eléctrico estabelecido pela tensão aplicada no terminal de controlo. Também veremos que a corrente é conduzida por um único tipo de portadores (electrões ou lacunas) dependendo do tipo de FET (canal n ou canal p), o que confere um outro nome ao FET, o de transístor unipolar.

Apesar de o conceito básico dos FETs ser conhecido desde os anos trinta, o dispositivo só se tornou uma realidade prática nos anos sessenta. Entretanto, a partir dos anos setenta, um tipo particular de FET, o transístor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor (MOSFET), tornou-se extremamente popular.

Comparados com os BJT, os transístores MOS podem ser fabricados muito mais pequenos (i.e., ocupando uma área de silício muito mais pequena na pastilha de circuito integrado), além de o seu processo de fabrico ser mais simples. Além disso, as funções lógicas digitais e de memória podem ser implementadas com circuitos que usam exclusivamente MOSFETs (i.e., não são necessários nem resistências nem díodos). Por estas razões, a maior parte dos circuitos integrados-em-grande escala (VLSI) são actualmente realizados com tecnologia MOS. É o caso dos microprocessadores e das memórias. A tecnologia MOS tem também sido extensivamente aplicada no projecto de circuitos integrados analógicos.

Apesar de a família de dispositivos FET incluir muitos tipos diferentes, estudamos vários, a maior parte do módulo é dedicado ao MOSFET de enriquecimento, que é de longe o transístor de efeito de campo mais importante. A sua importância pode comparar-se à do transístor bipolar, cada um detendo as suas áreas de aplicação.

Os transístores de efeito de campo estão disponíveis em unidades discretas, estudamos as suas aplicações no projecto de circuitos discretos. O seu uso mais importante é, contudo, no projecto de circuitos integrados.