12.15 : MOSFET

Il transistor ad effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo (MOSFET), svolge un ruolo fondamentale nell'elettronica moderna, grazie alla sua versatilità ed efficienza nel controllo delle correnti elettriche. Questo dispositivo, noto anche come IGFET, MISFET e MOSFET, presenta tre terminali principali: Source, Drain e Gate. I MOSFET sono classificati in tipi a canale n, o canale p, in base alle caratteristiche di drogaggio del loro substrato e delle regioni di source o drain.

In un n-MOSFET, la struttura include regioni di source e drain di tipo n, isolate da un substrato di tipo p, mediante diodi p-n a polarizzazione inversa. Il gate, composto da una piastra metallica posta sopra uno strato di ossido e dal contatto ohmico sul substrato, costituisce i quattro terminali del MOSFET. In condizioni normali, senza tensione applicata al gate, l'n-MOSFET rimane spento, senza che la corrente fluisca in modo significativo dalla sorgente allo scarico, ad eccezione di una corrente di dispersione trascurabile.

Tuttavia, applicando una polarizzazione positiva al gate di un MOSFET n, si crea un canale n, facilitando il flusso di una corrente elevata. La conduttanza di questo canale può essere regolata variando la tensione di gate, consentendo un controllo preciso sulla corrente tra le regioni di source e drain fisse.

I MOSFET sono componenti integrali in varie applicazioni, dai microprocessori di smartphone e laptop, ai sistemi di gestione dell'energia nei veicoli elettrici. La loro capacità di controllare in modo efficiente la corrente con una perdita di potenza minima, li rende indispensabili nel progresso tecnologico in vari settori.