MOSFET

Teoria

Há muitas maneiras diferentes de fazer MOSFETs sobre o semicondutor. O método mais simples é mostrado no diagrama à direita deste texto. A parte azul representa o silício do tipo P, enquanto a parte vermelha representa o silício do tipo N. A interseção dos dois tipos faz um diodo. No semicondutor de silício, há uma peculiaridade chamada "Região de Esgotamento". No silício dopado, com uma parte sendo dopada do tipo N e uma parte sendo dopada do tipo P, uma região de depleção se formará naturalmente na interseção entre os dois. Isto se deve a seus aceitantes e doadores. O silício do tipo P tem aceitadores, também conhecidos como furos, que atraem elétrons para eles. O silício do tipo N tem doadores, ou elétrons, que são atraídos por furos. Na borda entre os dois, os elétrons do tipo N preenchem os furos do tipo P. Isto faz com que o aceitador, ou átomos do tipo P, fiquem carregados negativamente e, como cargas negativas atraem cargas positivas, aceitadores, ou furos, fluirão em direção à "junção". No lado do tipo N, há uma carga positiva, que resulta em que os doadores, ou elétrons, fluem em direção à "junção". Quando chegarem lá, serão repelidos pela carga negativa do outro lado da junção, uma vez que cargas semelhantes repelem. O mesmo acontecerá no lado do tipo P, os doadores, ou furos serão repelidos pela área positiva no lado do tipo N. Nenhuma eletricidade pode fluir entre os dois, já que nenhum elétron pode se mover para o outro lado.

Os MOSFETs utilizam isso em seu benefício. O "Corpo" do MOSFET é alimentado negativamente, o que amplia a região de esgotamento, já que os furos são preenchidos com os novos elétrons, de modo que a força oposta aos elétrons do lado N se torna muito maior. A "Fonte" do MOSFET é alimentada negativamente, o que reduz completamente a zona de esgotamento no tipo N, já que há elétrons suficientes para preencher a zona de esgotamento positivo. O "Dreno" tem uma potência positiva. Quando a "Porta" é fornecida com energia positiva, ela fará um pequeno campo eletromagnético, que removerá a zona de esgotamento diretamente abaixo da porta, já que haverá um "spray" de orifícios, que fará algo chamado de "Canal N". O Canal N é uma região temporária da área de silício do tipo P onde não há zona de esgotamento. O campo elétrico positivo neutralizará todos os elétrons de reserva que compõem a zona de esgotamento. Os elétrons na área da fonte terão então uma maneira clara de se deslocar para o "Dreno", o que faria a eletricidade fluir da fonte para o dreno.

Diagrama de um simples MOSFET