Continuamos con MOSFET. ¿Por qué sale eso ahí? MOSFET en región de triodo, que es una de las regiones de operación. Entonces, vamos a hablar ahora, aquí debería decir sí. Vamos a hablar ahora del MOSFET, no del MOSCap, el MOSCap era en 4.03, ahora estamos hablando del MOSFET sin voltaje de compuerta aplicado. Aquí este es el MOSFET, habíamos dicho que el MOSFET de canal N es construido sobre un sustrato tipo P, aquí hacemos difusión de N+ y N+. Esto de aquí es la longitud del canal L, esto de aquí es el ancho del canal W, esto de aquí es el espesor del óxido tox, aquí tenemos sutrato, perdón, fuente, compuerta y dren, son difusiones la de dren y la de fuente. Esto de aquí es el sustrato o cuerpo, B es por cuerpo. Y cuando aplicamos un VGS menor o igual que 0, no hay cambio. Aquí aparecen estas regiones de agotamiento, y esta región de agotamiento hace que por aquí no puedan pasar portadores de carga eléctrica, por lo tanto, no conduce corriente. La compuerta de un capacitor o sustrato es equivalente a la conexión en serie del capacitor del óxido, y el capacitor de la región de agotamiento. Entonces, tenemos dos capacitancias en C, esa you la vimos en 4.03. Si el voltaje de compuerta es negativo, la región de agotamiento se hace más delgada, por lo tanto, la capacitancia crece. En inversión, aplicamos un voltaje de compuerta y creamos un canal conductor. Entonces, cuando el voltaje de compuerta excede un umbral, este se llama voltaje de umbral, que no tiene nada que ver con el voltaje térmico. La T es por Threshold, que es umbral. Cuando excedemos el voltaje de umbral, esta parte que era originalmente de tipo P, you no es tipo P, se vuelve tipo N aquí. El canal se invierte, hablamos de inversión. Y aparece una carga móvil aquí en el canal de puros electrones. Se forma un canal de electrones, que conectan esta región que es de electrones, y esta región que es de electrones. Entonces, ese canal permite conducción. La carga móvil en el canal, la carga del canal, es Cox por W por L, que es la capacitancia que hay aquí, por este voltaje que es el exceso de VGS, VGS por sobre VT. Entonces, cuando VGS excede a VT en una cierta cantidad, ese exceso que le vamos a llamar voltaje de overdrive, Vov, me indica cuánta carga hay en el canal. Y esa carga es móvil y puede conducir corriente. Entonces, si aplicamos un VDS pequeño, cuando tenemos un VGS aquí, mayor que VT, VGS mayor que VT, aplicamos un VDS pequeño aquí, este es el circuito, y empieza a conducir corriente, este VDS conduce corriente, la corriente se va por aquí, se va por el canal, y se devuelve por la fuente. Entonces, puede haber una especie de comportamiento resistivo, porque mientras mayor es VDS mayor es esta corriente. Entonces, con VDS creciente vemos que la corriente crece. Entonces, el MOSFET, VDS, I sub D, se comporta como una resistencia. Ojo, y la resistencia además cambia con VGS. Si yo hago crecer VGS, hago aquí este canal se vuelva más concentrado, con más cantidad de electrones, y por lo tanto, la resistencia decrece. La corriente crece y la resistencia decrece. Si hacemos crecer VDS empiezan a pasar cosas bien especiales. El canal se empieza a estrechar aquí porque hay un voltaje VGS, pero también hay un voltaje VDS, entonces eso indica que VD está un voltaje mayor que VS. Sí. Lo que crea este canal es la diferencia de voltaje entre este punto y este punto. Entonces, aquí va a haber un canal debido a VGS, pero aquí va a haber otro ancho de canal debido a VGD, que va a ser menor que VGS. Entonces, el canal adopta una forma abusada que se llama, una forma que no es perfectamente paralela aquí. Aquí hay más concentración de electrones, aquí hay menos concentración de electrones. Entonces, la corriente you no crece tan rápido con el voltaje VD. Si yo hago crecer VD, la corriente no crece tan rápido. Entonces, para entender esto bien, tenemos que estudiarlo a partir de la física de semiconductores, y tiene tres supuestos. La corriente es controlada por la concentración de carga móvil ahí en lo que llamamos canal, que esa es una buena aproximación. Hablamos también de un supuesto al canal gradual, el campo vertical establece la carga del canal, y eso también es un buen supuesto. Y hay un tercer supuesto que dice que la velocidad de los portadores de carga es proporcional al campo lateral, y es un mal supuesto, pero vamos a asumir que es correcto. Con eso derivamos las ecuaciones. Partimos por un diferencial de carga, aquí. Esto no debería ser q minúscula, es Q de un diferencial de carga, que es función de X, donde esto es X, y eso es menos Cox W DX, DX es esta distancia, este diferencial de distancia, por el exceso de VG por sobre VT, menos el VX, menos el voltaje que hay ahí, asumiendo que el voltaje aquí es 0, en cuanto nos movemos hacia allá empieza a subir el voltaje y es el voltaje que restamos para calcular el exceso de voltaje de esta parte sobre esta parte. Luego, el campo eléctrico es DV a DX es el campo lateral, y la velocidad es DX a DT, entonces podemos calcularla con las ecuaciones que habíamos visto en el capítulo anterior, y también podemos calcular la corriente como DQ a DX por DX a DT. Reemplazamos lo anterior, y llegamos a que la corriente es mu, mu es la movilidad, por Cox, que era la densidad de capacitancia que hay en la compuerta, por W que es el ancho, W es el ancho del canal, por este exceso de voltaje y por DB a DX. Y luego pasamos este DX allá e integramos a ambos lados, y tenemos finalmente que la corriente, esto es un integral sobre voltaje en realidad, pero L entra ahí, por lo tanto, por lo tanto se entiende lo que estamos haciendo. Y luego, tenemos que la corriente cumple con esta ecuación. Mu Cox W partido por L, por VGS menos VT, a éste le habíamos llamado Vov, por VDS, menos VDS cuadrado medio. ¿Qué curva es esta si uno la mira? Bueno, depende de las variables. Si mis variables son I sub D, que es la corriente que circula aquí, y VDS que es el voltaje que hay acá, entonces hay un VDS a la 1, y hay un VDS a la 2, entonces esto es una parábola. Se ve así la parábola, con I sub D aquí, y VDS aquí. Y esa parábola llega a su máximo en VGS menos VT. Cuando VGS es mayor que VT ocurre esta parábola, y cuando VDS es menor que VGS menos VT. Cuando VDS excede VGS menos VT, esto según la curva debería seguir bajando, pero eso no ocurre, en la práctica ocurre otra cosa. Es que se estrangula el canal y llega a un valor máximo la corriente y ahí satura. A esa región le llamamos saturación y la vamos a ver en la clase que viene. Podemos hablar de resistencia equivalente en la región de triodo que es la región, de nuevo, cuando VGS es mayor que VT, y cuando VDS es menor que Vov. Recuerden que esto es Vov. Entonces, podemos calcular la resistencia equivalente que es la resistencia, que es la pendiente aquí, 1 partido por la pendiente aquí. Entonces, cuando VDS es pequeño este término se puede despreciar, y ahí fácilmente llegamos a la resistencia, que es una resistencia para valores pequeños de VDS. Y nosotros si hacemos crecer VGS la resistencia disminuye, ¿cierto? VGS grande, la pendiente crece, y la resistencia disminuye, porque recuerden que esto es 1 partido por rds. Muy bien, eso concluye esta clase.
