UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

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Efectos de la radiación sobre componentes electrónicos básicos
En el caso de un transistor NMOS, la tensión umbral es positiva y la tensión de drenador es
superior a la de fuente. En cambio, en un PMOS, la tensión es negativa y el drenador está a
menos tensión que la fuente. Por otro lado, la conducción se produce si la tensión entre la puerta
y la fuente es inferior a la tensión umbral.
La zona lineal de trabajo se produce cuando VDS < VDSAT. En este caso, el transistor se
comporta como una resistencia cuyo valor es, si VDS ≈ 0,:
−1 1
RDS ≈2 β·[(
VGS −VTH) − VDS]
(3.54)
2
En cambio, si VDS > VDSAT, el transistor está en zona de saturación y puede utilizarse para
amplificar tensión y convertirla en corriente. La ganancia del transistor es, en este caso:
g = 2 β·(
V − V )
(3.55)
m GS TH
Una vez visto esto, es necesario describir ahora cuales son las no idealidades que se pueden
encontrar en un transistor MOSFET. Se enumeran a continuación:
- Conducción por debajo de la tensión umbral: Según el modelo ideal de un transistor, no
existe flujo de corriente si la tensión de puerta es inferior a la umbral. Sin embargo, en un
transistor MOSFET real esto sí ocurre. La corriente que atraviesa el transistor en esta
región es proporcional a:
⎛V ⎞⎡ ⎛ GS V ⎞⎤
DS
IDS ( sub)
∝exp ⎜ ⎟· ⎢1−exp⎜− ⎟⎥
(3.56)
⎝ VT ⎠⎣ ⎝ VT
⎠⎦
- Modulación de la longitud del canal: Se ha supuesto que el canal por el que circula la
corriente tiene dimensiones fijas. Sin embargo, tal y como sucedía en los transistores JFET
y MESFET, la longitud efectiva del canal puede acortarse si la tensión de drenador es
superior a la de puerta. En definitiva, el resultado es que la corriente calculada en (3.50)
debe modificarse y convertirla en una similar a ésta:
[ λ ]
I (mod) = I ( ideal)· 1 + · V
(3.57)
DS DS DS
- Variación de la movilidad: Los portadores de corriente circulan en un transistor MOSFET
cerca de la superficie de unión entre el semiconductor y el aislante. En esta zona existe una
gran cantidad de estados superficiales que afectan al movimiento de los portadores. Por
esta causa, es necesario definir una nueva movilidad, llamada “movilidad de superficie”,
µS, menor que la movilidad general del semiconductor, µX. La nueva constante debe
determinarse experimentalmente para cada transistor.
- Relación entre tensión umbral y substrato: La tensión de polarización del substrato puede
modificar la tensión umbral de un transistor. El motivo es que puede atraer o repeler
portadores favoreciendo o dificultando la formación del canal por el que circulará la
corriente. Se puede demostrar que, en el caso de un transistor NMOS: