Muy bien, continuemos hablando de MOSFET. Vamos a hablar de CMOS y circuitos integrados. [RUIDO] Ahí sí. Entonces, ¿cómo son los circuitos integrados? ¿Qué son estos chips? Cierto, son chiquititos. Los circuitos integrados dice aquí, incluyen millones de transistores, elementos pasivos e interconexiones. Los transistores van fabricados en sustratos del silicio y entonces nosotros tenemos un wafer de silicio. Denme un segundo, voy a traer un pedazo de wafer para que lo vean. Si tengo aquí un wafer. Normalmente estas cosas vienen en un círculo, pero yo compre ésto en una feria de las pulgas, no en Chile y por eso viene todo roto. Entonces normalmente vienen en una caja que se ve de este tamaño, de esta forma y voy a mostarle un pedazo de un wafer, que no tengo idea qué es lo que hace por que yo lo compré, lo compré you roto. Vamos a estudiarlo alguna vez, Esto es un pedazo de un wafer. Tengo que tener cuidado porque esto es filudo como el vidrio y más filudo, entonces eso ahí es un, pedazo de un wafer y cada una de esas cositas que hay ahí, en el wafer, es un chip. Luego estos se cortan individualmente y al cortarlos se, después se encapsulan y uno tiene un chip en un encapsulado. Y estos chips no sé que son, pero yo creo que son transistores. podíamos probarlo. Nosotros tenemos para probar este tipo de dispositivo, así que podríamos hacer un experimento. Pueden ser transistores, pueden ser capacitores, no tengo idea de qué es lo que hay. Pero, pero bueno, esto es super filudo. hay que tener mucho cuidado. Bueno, ¿cómo son los circuitos integrados? Internamente los circuitos integrados incluyen como decía, millones de transistores y los transistores van fabricado en sustratos que es el wafer, el material y están fabricados en la superficie del sustrato. Aquí va, este es un transistor, esto es un NMOS y esto de aquí es un transistor PMOS. Y encima de este sustrato, se desarrollan estas capas de metal, que aquí entre medio va dióxido de silicio o algún otro tipo de dieléctrico. Entonces se forma una estructura de metal sobre metal y nos permite hacer interconexiones. Así es como funcionan los chips. Esta es la sección transversal de una pequeña parte de un chip y no está a escala. Esto de aquí es un layout. Eto mismo, es un layout mula. Lo hice en un software para ser layout pero es para mostrar simplemente cómo es el layout de un chip, aquí en el transistor. En Nmos que sería ese, tiene un transistor Pmos que sería ese y aquí hay interconexiones, que serían estas que están aquí. Estas se llaman metal 3, éstas metal 2, ésta es metal 1. Estas de aquí se llaman vías. Estos de aquí se llaman contactos. Y así. Chip tiene transistores, alambres o wires, que son interconexiones, receptores, capacitores. No muestro aquí ni receptores ni capacitores. La mayor parte de la superficie del chip está ocupada por interconexiones, por elementos pasivos y la magia ocurre ahí en toda la superficie. Los chips más comunes son de tecnología CMOS que es la que permite hacer MOSFETs y existen Mosfets como decíamos en la clase anterior, de canal N y de canal P. En dos sabores, NMOs y PMOs que actúan en forma complementaria. Como dije, esto se llama layout de un chip que son, es muy parecido como a los planos de un chip. ¿Qué es CMOS? CMOS entonces, es una tecnología de fabricación de chips que predominan en circuitos digitales, pero que también nosostros lo usamos para circuitos analógicos. Y los circuitos CMOS son fabricados en diferentes procesos que se llaman nodos tecnológicos. Además de la tecnología CMOS hay otra, que vamos a ver muy por encima hacia el final de este capítulo. Y en el capítulo 5, vamos a hablar de los BJT. Nodo tecnológico. Esta lista que ves aquí de Wikipedia muestra, nodos tecnológicos desde 1971 cuando se hablaba de 10, perdón, micrómetros. Esto debía ser micro. Y de ahí pasamos a nanómetro. Y en 2020 se espera llegar a 5 nanómetro. Eso es impresionante. Nosotros aquí en La Católica hemos diseñado chips en 600 nanómetro y en 180 y en 130. En otras universidades se pueden diseñar incluso más chicos. Tengo alumnos que han salido de aquí y han diseñado cosas por ahí más o menos. A medida de que la tecnología de fabricación mejora, es posible fabricar transistores cada vez más chicos, más rápidos, más eficientes. La longitud de canal mínima de un proceso define el nodo tecnológico y eso tiene que ver con, esta dimensión del transistor. Esa dimensión, es la longitud de canal. Eso es por Ley de Moore, y le hago una pregunta, ¿qué nodo tecnológico pertenece el procesador del dispositivo en el que están mirando este video? Búsquenlo, probablemente debe andar por ahí, por ahí. Esa es mi sospecha. Esta es la estructura del MOSFET de canal N. Todo esto son los símbolos, nosotros dijéramos a éste, vamos a éste. Es un dispositivo de 4 terminales pero que normalmente lo vamos a usar como un dispositivo de 3 terminales. Terminal de compuerta o gate, cuyo voltaje aplicado controla la corriente y dren y fuente, a través de los cuales circula corriente. Esta sería una forma 3d. Si lo miramos de lado, se ve así. Esto de aquí se llama difusión o implante y es N+, N+. Esto de aquí es un sustrato tipo P, sobre el sustrato van los esta-tifusiones o implantes. Aquí hay uniones P, N. you se imaginan lo que pasa ahí, regiones de agotamiento, diodos, todo lo que you conocen. Esto de aquí, es un dieléctrico originalmente dióxido de silicio, actualmente, otra cosa. Es un aislante y encima van unos contactos de metal, esa es la compuerta. Entonces la compuerta no está conectada eléctricamente con el resto del circuito, sino que crea aquí un campo eléctrico y ese campo eléctrico, es el que controla un canal, un canal que se forma aquí y ese canal permite la conducción de corriente eléctrica entre dren y fuente. Entonces este terminal es como la llave de paso. Yo abro la llave y cierro la llave con voltaje en este terminal y que permite que pase por aquí una corriente eléctrica. El MOSFET de canal P es igual en estructura pero está todo al revés, o sea el MOSFET de canal P tiene un sustrato tipo N, tiene difusiones o implantes P+. Esto originalmente era metal y por eso es MOSFET, metal óxido semiconductor, metal óxido semiconductor. Actualmente esto you no es de metal, es de poli silicio, pero se sigue llamando MOSFET. Algunas referencias interesantes que me gustaría compartir con ustedes para que le echen una mirada, y eso es por ahora. Nos vemos.
