Transistor MOS

Introduction - Définitions

Modes de fonctionnement

Transistor MOS en statique

Transistor MOS en dynamique

Transistors MOS particuliers

Conclusions. Exercices


Transistor MOS. 8.1 Introduction - Définitions .

 

8.1.1. Introduction

Le transistor MOS est le composant le plus employé de nos jours.

La première description du transistor IGFET ( Insulated Gate Field Effect Transistor ) a été réalisée en 1926 (Lilienfield).

La première fabrication date de 1960 (Kaghn et Attala).

 

8.1.2. Définitions.

Le Transistor à Effet de Champ à Métal Oxyde Semiconducteur (MOSFET : Metal Oxyde Semiconductor Field Effect Transistor) a sa grille isolée du canal par une couche de dioxyde de silicium (SiO2 ).

Le transistor MOS possède 4 électrodes : la Source (Source) S: point de départ des porteurs, le Drain (Drain) D :point de collecte des porteurs. La Grille (Gate) G et le Substrat (Body) B sont les électrodes de la capacité MOS qui contrôle le nombre de porteurs présents dans le canal.

L'intensité du courant circulant entre la source et le drain est commandée par la tension entre la grille de le substrat. Très souvent les électrodes de source et de substrat sont électriquement reliées, on retrouve un composant à 3 électrodes dans lequel la courant entre le Drain et la Source IDS est commandé par une tension entre la Grille et la Source (potentiel de source = potentiel de substrat) : VGS.

Les deux types fondamentaux de MOSFET sont les MOSFET à appauvrissement ( Depletion) D-MOSFET, et les MOSFET à enrichissement (Enhancement) E-MOSFET .

Dans chaque type de MOSFET, on peut distinguer le MOSFET canal N (le courant provient du déplacement d'électrons) et le MOSFET canal P (le courant provient du déplacement de trous).

dans les MOSFET, le type du canal (N ou P) ne correspond pas forcément au type du semiconducteur sous la grille.

8.1.3. MOSFET à appauvrissement D-MOSFET

Structure du MOS à appauvrissement canal N

D-MOS canal N

Le D-MOSFET le drain et la grille sont reliés par un canal étroit du même type : N pour D-MOSFET canal N .

Régime d'appauvrissement.

Dans le cas du D-MOSFET canal N, si on applique une tension négative sur la grille par rapport au substrat, les électrons sont repoussés et la conductivité du canal diminue.

Représentation

Structure du MOS à appauvrissement canal P

D-MOS canal P

 

Le D-MOSFET le drain et la grille sont reliés par un canal étroit du même type : P pour D-MOSFET canal P.

Régime d'appauvrissement.

Dans le cas du D-MOSFET canal P, si on applique une tension positive sur la grille par rapport au substrat, les trous sont repoussés et la conductivité du canal diminue.

Représentation

Les transistors MOS à appauvrissement sont passants sans tension de commande sur la grille (NORMALLY ON), ils deviennent de moins en moins conducteurs au fur et à mesure que la tension de commande augmente pour finalement se bloquer au delà d'une tension de blocage VGSoff .

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Dernière mise à jour : le   02-Fév-2004 Auteur : Bernard BOITTIAUX