1INSTITUTO TECNOLOGICO DE ORIZABA

FUNDAMENTOS DE INVESTIGACION

UNIDAD N 4

GESTION DE LA INFORMACION PARA LAINVESTIGACION DOCUMENTAL

ACTIVIDAD N 1

EL TRANSISTOR COMO DESARROLLODE LA TECNOLOGA

GERARDO RASGADO ITURRIBARRIA

2NDICE

TITULO N DE PAG

INTRODUCCIN 3

PLANTEAMIENTO 4

JUSTIFICACIN 5

OBJETIVOS 6

1. TRANSISTORES 7

2. HISTORIA 7

3. DE QU ESTN HECHOS Y CMO FUNCIONAN? 8

4. TIPOS DE TRANSISTOR 9

4.1 TRANSISTOR DE CONTACTO PUNTUAL 9

4.2 TRANSISTOR DE UNIN BIPOLAR 9

4.2.1 FUNCIONAMIENTO 10

4.2.2 CONTROL DE TENSIN, CARGA Y CORRIENTE 11

4.2.3 TRANSISTOR BIPOLAR DE HETEROUNIN 11

4.2.4 REGIONES OPERATIVAS DEL TRANSISTOR 12

4.3 TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO 13

4.3.1 HISTORIA 14

4.3.2 TIPO DE TRANSISTORES DE EFECTO CAMPO 14

4.3.3 CARACTERSTICAS 15

4.3.4 PRECAUCIONES 15

4.4 FOTOTRANSISTOR 15

4.4.1 APLICACIONES DE LOS FOTOTRANSISTORES. 16

CONCLUSIONES 17

GLOSARIO DE TRANSISTORES 18

BBIBLIOGRAFA 24

3INTRODUCCIN

El transistor ha contribuido al desarrollo de la tecnologa. Despus de la aparicin de tan apreciado

dispositivo la tecnologa ha tomado nuevos enfoques. Gracias a este los diseos electrnicos son

ms compactos, econmicos y nos ofrecen ms opciones para diseos.

El transistor ha sido de gran desarrollo para la tecnologa por la razn de que se ha convertido en

la base de los microprocesadores y los microprocesadores a su vez son la base de todo dispositivo

electrnico moderno. Ejemplo: Celulares, computadores, televisores entre otros.

La implementacin del transistor en el campo de la tecnologa ha trado nuevos enfoques debido a

que es uno de los mayores logros de la ingeniera moderna por ser uno de los dispositivos ms

voltil creados con respecto a su velocidad de respuesta a la transicin o suicheo de corriente.

Los diseos electrnicos basados en el transistor son ms compactos y econmicos porque su

funcionamiento est sujeto a la unin de metales los cuales debido a sus propiedades elctricas

han convertido al transistor en el dispositivo de la nueva generacin basndose en la reduccin de

circuito, es decir, ms funcin en espaciaos ms pequeos los cuales se llamaron encapsulados o

chip.

El transistor sin duda es el dispositivo que ha marcado la nueva era de la tecnologa en todos los

dispositivos basados en la electrnica moderna asiendo as que el hombre piense ms haya a la

hora de disear una aplicacin basada en tecnologa.

4PLANTEAMIENTO

Los transistores son fundamentales en los aparatos que utilizamos a diario, pero muy pocos sedetienen a intentar comprender su funcionamiento. Por esta razn es que se elabora estainvestigacin.

Este trabajo va dirigido principalmente a los alumnos que cursan la carrera de IngenieraElectrnica, ya que stos utilizan los transistores como base de la mayora de los proyectos querealizan, sin siquiera entender realmente lo que sucede, a niveles atmicos, dentro de stepequeo pero peculiar dispositivo.

5JUSTIFICACIN

El estudio de los dispositivos semiconductores de alta potencia tiene varias aportaciones originales

para solucionar la problemtica abordada y la necesidad de investigar sobre ellos tiene dos

importantes aspectos.

Analizar a fondo el funcionamiento del dispositivo para poder conocer las implicaciones al

usar dispositivos de alta potencia y su proceso de conmutacin para aprovechar al mximo

sus caractersticas en las diferentes aplicaciones de alta potencia.

Obtener informacin que nos permita entender hacia donde estn siendo orientadas las

mejoras que se han realizado en estos dispositivos.

6OBJETIVO

Dar a conocer lo esencial del origen, la elaboracin, el funcionamiento y la aplicacin de los

transistores para realizar una correcta utilizacin de ste dispositivo.

OBJETIVOS ESPECFICOS:

Presentar orgenes del transistor

Dar a conocer:

o Tipos de transistores

Historia Funcionamiento Aplicaciones

71.- TRANSISTORES

El transistor es un dispositivo electrnico semiconductor utilizado para entregar una seal de salida

en respuesta a una seal de entrada.

Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El trmino transistor es

la contraccin en ingls de transfer resistor (resistor de transferencia). Actualmente se encuentran

prcticamente en todos los aparatos electrnicos de uso diario: radios, televisores, reproductores

de audio y video, relojes de cuarzo, computadoras, lmparas fluorescentes, tomgrafos, telfonos

celulares, entre otros.1

2.- HISTORIA 2

El transistor bipolar fue inventado en los Laboratorios Bell de Estados Unidos en diciembre de

1947 por John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley, quienes fueron

galardonados con el Premio Nobel de Fsica en 1956. Fue el sustituto de la vlvula termoinica de

tres electrodos, o triodo.

El transistor de efecto campo fue patentado antes que el transistor BJT (en 1930), pero no se

dispona de la tecnologa necesaria para fabricarlos masivamente.

Es por ello que al principio se usaron transistores bipolares y luego los denominados transistores

de efecto de campo (FET). En los ltimos, la corriente entre el surtidor o fuente (source) y el

drenaje (drain) se controla mediante el campo elctrico establecido en el canal.

Por ltimo, apareci el MOSFET (transistor FET de tipo Metal-xido-Semiconductor). Los

MOSFET permitieron un diseo extremadamente compacto, necesario para los circuitos altamente

integrados (CI).

Hoy la mayora de los circuitos se construyen con tecnologa CMOS. La tecnologa CMOS

(Complementary MOS MOS Complementario) es un diseo con dos diferentes MOSFET

(MOSFET de canal n y p), que se complementan mutuamente y consumen muy poca corriente en

un funcionamiento sin carga.

1 CITA EXPLICATIVA: El transistor es de los inventos ms importantes para el desarrollo de la tecnologa como laconocemos ahora. En la telefona acta como conmutador, sustituyendo as el laborioso trabajo de losrecepcionistas telefnicos, distribuyendo automticamente las lneas telefnicas. En la radio y televisin sufuncin de amplificador es vital hoy en da para poder difundir las seales de las cadenas de radio y televisivasnacionales.2 http://www.electronica2000.com

83.- DE QU ESTN HECHOS Y CMO FUNCIONAN?

El transistor consta de un sustrato (usualmente silicio) y tres partes dopadas artificialmente

(contaminadas con materiales especficos en cantidades especficas) que forman dos uniones

bipolares, el emisor que emite portadores, el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que

est intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base).3

A diferencia de las vlvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se

obtiene corriente amplificada. En el diseo de circuitos a los transistores se les considera un

elemento activo, a diferencia de los resistores, condensadores e inductores que son elementos

pasivos. Su funcionamiento slo puede explicarse mediante mecnica cuntica.

De manera simplificada, la corriente que circula por el colector es funcin amplificada de la que se

inyecta en el emisor, pero el transistor slo grada la corriente que circula a travs de s mismo, si

desde una fuente de corriente continua se alimenta la base para que circule la carga por

el colector, segn el tipo de circuito que se utilice. El factor de amplificacin o ganancia logrado

entre corriente de colector y corriente de base, se denomina Beta del transistor. Otros parmetros

a tener en cuenta y que son particulares de cada tipo de transistor son: Tensiones de ruptura de

Colector Emisor, de Base Emisor, de Colector Base, Potencia Mxima, disipacin de calor,

frecuencia de trabajo, y varias tablas donde se grafican los distintos parmetros tales como

corriente de base, tensin Colector Emisor, tensin Base Emisor, corriente de Emisor, etc. Los tres

tipos de esquemas (configuraciones) bsicos para utilizacin analgica de los transistores son

emisor comn, colector comn y base comn.

Modelos posteriores al transistor descrito, el transistor bipolar (transistores FET, MOSFET, JFET,

CMOS, VMOS, etc.) no utilizan la corriente que se inyecta en el terminal de base para modular la

corriente de emisor o colector, sino la tensin presente en el terminal de puerta o reja de control

(graduador) y grada la conductancia del canal entre los terminales de Fuente y Drenaje. Cuando

la conductancia es nula y el canal se encuentra estrangulado, por efecto de la tensin aplicada

entre Compuerta y Fuente, es el campo elctrico presente en el canal el responsable de impulsar

los electrones desde la fuente al drenaje. De este modo, la corriente de salida en la carga

conectada al Drenaje (D) ser funcin amplificada de la Tensin presente entre la Compuerta

(Gate) y Fuente (Source). Su funcionamiento es anlogo al del triodo, con la salvedad que en

eltriodo los equivalentes a compuerta, drenador y fuente son reja (o Grilla Control), Placa y Ctodo.

3 PARAFRASIS: Loa transistores estn hechos normalmente de cilicio, dividido en tres secciones, y para su mejorfuncionamiento se contaminan con otra sustancia para lograr una conexin bipolar entre dos de estas secciones,dejando a una tercera para regular el flujo de corriente.

94.- TIPOS DE TRANSISTOR

4.1 - TRANSISTOR DE CONTACTO PUNTUAL4

Llamado tambin transistor de punta de contacto, fue el primer transistor capaz de obtener

ganancia, inventado en 1947 por John Bardeen y Walter Brattain. Consta de una base

de germanio, semiconductor para entonces mejor conocido que la combinacin cobre-xido de

cobre, sobre la que se apoyan, muy juntas, dos puntas metlicas que constituyen el emisor y el

colector. La corriente de base es capaz de modular la resistencia que se ve en el colector, de

ah el nombre de transfer resistor. Se basa en efectos de superficie, poco conocidos en su da. Es

difcil de fabricar (las puntas se ajustaban a mano), frgil (un golpe poda desplazar las puntas) y

ruidoso. Sin embargo convivi con el transistor de unin (W. Shockley, 1948) debido a su mayor

ancho de banda.

4.2 -TRANSISTOR DE UNIN BIPOLAR5

El transistor de unin bipolar (del ingls Bipolar Junction Transistor, o sus siglas BJT fue inventado

en 1947) es un dispositivo electrnico de estado slido consistente en dos uniones PN muy

cercanas entre s, que permite controlar el paso de la corriente a travs de sus terminales. El

transistor bipolar est formado por una unin PN y por otra NP, caracterstica que hace que un

semiconductor de determinado tipo se encuentre entre dos de tipo opuesto al primero. Lo que se

obtiene con esta configuracin es una seccin que proporciona cargas (de huecos o de electrones)

que son captadas por otra seccin a travs de la seccin media. El electrodo que proporciona las

cargas es el emisor yel que las recoge es el colector. La base es la parte de en medio y forma las

dos uniones, una con el colector y otra con el emisor. Adems, la base controla la corriente en el

colector. Este tipo de transistores recibe el nombre de transistores de unin.

Cuando el transistor bipolar, fue considerado una revolucin. Pequeo, rpido, fiable, poco

costoso, sobrio en sus necesidades de energa, reemplaz progresivamente a la vlvula

termoinica durante la dcada de 1950, pero no del todo. En efecto, durante los aos 60, algunos

fabricantes siguieron utilizando vlvulas termoinicas en equipos de radio de gama alta, como

Collins y Drake; luego el transistor desplaz a la vlvula de los transmisores pero no del todo de

los amplificadores de radiofrecuencia. Otros fabricantes, de equipo de audio esta vez, como

Fender, siguieron utilizando vlvulas termoinicas en amplificadores de audio para guitarras.

4 COMENTARIO: En la actualidad el transistor de contacto puntual ah desaparecido del mercado.5 CITA EXPLICATIVA: Los transistores bipolares son los transistores ms conocidos y se usan generalmenteen electrnica analgica aunque tambin en algunas aplicaciones de electrnica digital, como la tecnologa TTL oBICMOS.

10

Las razones de la supervivencia de las vlvulas termoinicas son varias:

El transistor no tiene las caractersticas de linealidad a alta potencia de la vlvula

termoinica, por lo que no pudo reemplazarla en los amplificadores de transmisin de radio

profesionales y de radioaficionados.

Los armnicos introducidos por la no-linealidad de las vlvulas resultan agradables al odo

humano, por lo que son preferidos por los audifilos

El transistor es muy sensible a los efectos electromagnticos de las explosiones nucleares,

por lo que se siguieron utilizando vlvulas termoinicas en algunos sistemas de control-

comando de cazas de fabricacin sovitica.

La tcnica de fabricacin ms comn es la deposicin epitaxial6. En su funcionamiento normal, launin base-emisor est polarizada en directa, mientras que la base-colector en inversa. Los

portadores de carga emitidos por el emisor atraviesan la base, que por ser muy angosta, hay poca

recombinacin de portadores, y la mayora pasa al colector. El transistor posee tres estados de

operacin: estado de corte, estado de saturacin y estado de actividad.

4.2.1 - FUNCIONAMIENTO

En una configuracin normal, la unin emisor-base se polariza en directa y la unin base-colector

en inversa. Debido a la agitacin trmica los portadores de carga del emisor pueden atravesar la

barrera de potencial emisor-base y llegar a la base. A su vez, prcticamente todos los portadores

que llegaron son impulsados por el campo elctrico que existe entre la base y el colector.

Un transistor NPN puede ser considerado como dos diodos con la regin del nodo compartida. En

una operacin tpica, la juntura base-emisor est polarizada en directa y la juntura base-colector

est polarizada en inversa. En un transistor NPN, por ejemplo, cuando una tensin positiva es

aplicada en la juntura base-emisor, el equilibrio entre los portadores generados trmicamente y el

campo elctrico repelente de la regin agotada se desbalancea, permitiendo a los electrones

excitados trmicamente inyectarse en la regin de la base. Estos electrones "vagan" a travs de la

base, desde la regin de alta concentracin cercana al emisor hasta la regin de baja

concentracin cercana al colector. Estos electrones en la base son llamados portadores

minoritarios debido a que la base est dopada con material P, los cuales generan "hoyos" como

portadores mayoritarios en la base.

6 CITA ACLARATORIA: La epitaxia o crecimiento epitaxial es uno de los procesos en la fabricacin de circuitosintegrados. La epitaxia se refiere a la deposicin de una sobrecapa cristalina en un sustrato cristalino, donde hayregistro entre la sobrecapa y el sustrato.

11

La regin de la base en un transistor debe ser constructivamente delgada, para que los portadores

puedan difundirse a travs de esta en mucho menos tiempo que la vida til del portador minoritario

del semiconductor, para minimizar el porcentaje de portadores que se recombinan antes de

alcanzar la juntura base-colector. El espesor de la base debe ser menor al ancho de difusin de los

electrones.

4.2.2 - CONTROL DE TENSIN, CARGA Y CORRIENTE

La corriente colector-emisor puede ser vista como controlada por la corriente base-emisor (control

de corriente), o por la tensin base-emisor (control de voltaje). Esto es debido a la relacin tensin-

corriente de la juntura base-emisor, la cual es la curva tensin-corriente exponencial usual de una

juntura PN (es decir, un diodo).

En el diseo de circuitos analgicos, el control de corriente es utilizado debido a que es

aproximadamente lineal. Esto significa que la corriente de colector es aproximadamente veces la

corriente de la base. Algunos circuitos pueden ser diseados asumiendo que la tensin base-

emisor es aproximadamente constante, y que la corriente de colector es veces la corriente de la

base. No obstante, para disear circuitos utilizando TBJ con precisin y confiabilidad, se requiere

el uso de modelos matemticos del transistor como el modelo Ebers-Moll.

4.2.3 - TRANSISTOR BIPOLAR DE HETEROUNIN7

El transistor bipolar de heterounin (TBH) es una mejora del TBJ que puede manejar seales de

muy altas frecuencias, de hasta varios cientos de GHz. Es un dispositivo muy comn hoyen da en

circuitos ultrarrpidos, generalmente en sistemas de radiofrecuencia.

Los transistores de heterojuntura tienen diferentes semiconductores para los elementos del

transistor. Usualmente el emisor est compuesto por una banda de material ms larga que la base.

Esto ayuda a reducir la inyeccin de portadores minoritarios desde la base cuando la juntura

emisor-base est polarizada en directa y esto aumenta la eficiencia de la inyeccin del emisor. La

inyeccin de portadores mejorada en la base permite que esta pueda tener un mayor nivel de

dopaje, lo que resulta en una menor resistencia. Con un transistor de juntura bipolar convencional,

tambin conocido como transistor bipolar de homojuntura, la eficiencia de la inyeccin de

portadores desde el emisor hacia la base est principalmente determinada por el nivel de dopaje

entre el emisor y la base. Debido a que la base debe estar ligeramente dopada para permitir una

alta eficiencia de inyeccin de portadores, su resistencia es relativamente alta.

7 COMENTARIO: Son utilizados hoy da en la realizacin de osciladores y amplificadores en el rango defrecuencias de microondas, debido a que la presencia de una heterounin en su constitucin permite realizar unmayor dopaje de la base, lo que conduce a una reduccin de la resistencia de sta sin degradar la ganancia.

12

4.2.4 - REGIONES OPERATIVAS DEL TRANSISTOR8

Los transistores bipolares de juntura tienen diferentes regiones operativas, definidas

principalmente por la forma en que son polarizados:

Regin activa:

Cuando un transistor no est ni en su regin de saturacin ni en la regin de corte entonces est

en una regin intermedia, la regin activa. En esta regin la corriente de colector (Ic) depende

principalmente de la corriente de base (Ib), de (ganancia de corriente, es un dato del fabricante)y de las resistencias que se encuentren conectadas en el colector y emisor. Esta regin es la ms

importante si lo que se desea es utilizar el transistor como un amplificador de seal.

Regin inversa:

Al invertir las condiciones de polaridad del funcionamiento en modo activo, el transistor bipolar

entra en funcionamiento en modo inverso. En este modo, las regiones del colector y emisor

intercambian roles. Debido a que la mayora de los TBJ son diseados para maximizar la ganancia

de corriente en modo activo, el parmetro beta en modo inverso es drsticamente menor al

presente en modo activo.

Regin de corte: Un transistor est en corte cuando:

Corriente de colector = corriente de emisor = 0,(Ic = Ie = 0)

En este caso el voltaje entre el colector y el emisor del transistor es el voltaje de alimentacin del

circuito. (Como no hay corriente circulando, no hay cada de voltaje,ver Ley de Ohm). Este caso

normalmente se presenta cuando la corriente de base = 0(Ib =0)

Regin de saturacin: Un transistor est saturado cuando:

Corriente de colector = corriente de emisor = corriente mxima,(Ic = Ie = I mxima)

En este caso la magnitud de la corriente depende del voltaje de alimentacin del circuito y de las

resistencias conectadas en el colector o el emisor o en ambos, ver ley de Ohm. Este caso

normalmente se presenta cuando la corriente de base es lo suficientemente grande como para

inducir una corriente de colector veces ms grande (recordar que Ic = * Ib)8 http: //areaelectronica.com/ Transistores/Transistores, transistor, teora..htm

13

4.3 - TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO9

El transistor de efecto campo ield-Effect Transistor o FET, en ingls) es en realidad una familia de

transistores que se basan en el campo elctrico para controlar la conductividad de un "canal" en un

material semiconductor. Los FET, como todos los transistores, pueden plantearse como

resistencias controladas por voltaje.

La mayora de los FET estn hechos usando las tcnicas de procesado de semiconductores

habituales, empleando la oblea monocristalina semiconductora como la regin activa o canal. La

regin activa de los TFTs (thin-film transistores, o transistores de pelcula fina), por otra parte, es

una pelcula que se deposita sobre un sustrato (usualmente vidrio, puesto que la principal

aplicacin de los TFTs es como pantallas de cristal lquido o LCDs).

Los transistores de efecto de campo o FET ms conocidos son los JFET (Junction Field Effect

Transistor), MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor FET) y MISFET (Metal-Insulator-

Semiconductor FET). Tienen tres terminales, denominadas puerta (gate), drenador (drain) y fuente

(source). La puerta es el terminal equivalente a la base del BJT. El transistor de efecto de campo

se comporta como un interruptor controlado por tensin, donde el voltaje aplicado a la puerta

permite hacer que fluya o no corriente entre drenador y fuente.

El funcionamiento del transistor de efecto de campo es distinto al del BJT. En los MOSFET, la

puerta no absorbe corriente en absoluto, frente a los BJT, donde la corriente que atraviesa la base,

pese a ser pequea en comparacin con la que circula por las otras terminales, no siempre puede

ser despreciada. Los MOSFET, adems, presentan un comportamiento capacitivo muy acusado

que hay que tener en cuenta para el anlisis y diseo de circuitos.

As como los transistores bipolares se dividen en NPN y PNP, los de efecto de campo o FET son

tambin de dos tipos: canal n y canal p, dependiendo de si la aplicacin de una tensin positiva en

la puerta pone al transistor en estado de conduccin o no conduccin, respectivamente. Los

transistores de efecto de campo MOS son usados extenssimamente en electrnica digital, y son el

componente fundamental de los circuitos integrados o chips digitales.

9COMENTARIO: Los transistores de efecto de campo son los que han permitido la integracin a gran escaladisponible hoy en da; para tener una idea aproximada pueden fabricarse varios cientos de miles de transistoresinterconectados, por centmetro cuadrado y en varias capas superpuestas.

14

4.3.1 - HISTORIA10

Desde 1953 se propuso su fabricacin por Van Nostrand (5 aos despus de los BJT).Aunque su

fabricacin no fue posible hasta mediados de los aos 60's.

4.3.2 - TIPO DE TRANSISTORES DE EFECTO CAMPO

El canal de un FET es dopado para producir tanto un semiconductor tipo N o uno tipo P. El

drenador y la fuente deben estar dopados de manera contraria al canal en el caso de FETs de

modo mejorado, o dopados de manera similar al canal en el caso de FETs en modo agotamiento.

Los transistores de efecto de campo tambin son distinguidos por el mtodo de aislamiento entre

el canal y la puerta. Los tipos de FETs son: Podemos clasificar los transistores de efecto campo

segn el mtodo de aislamiento entre el canal y la puerta:

El MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) usa un aislante

(normalmente SiO2).

El JFET (Junction Field-Effect Transistor) usa una unin p-n

El MESFET (Metal-Semiconductor Field Effect Transistor) substituye la unin PN del JFET

con una barrera Schottky.

En el HEMT (High ElectronMobility Transistor), tambin denominado HFET (heterostructure

FET), la banda de material dopada con "huecos" forma el aislante entre la puerta el cuerpo

del transistor.

Los MODFET (Modulation-Doped Field Effect Transistor)

Los IGBT (Insulated-gate bipolar transistor) es un dispositivo para control de potencia. Son

comnmente usados cuando el rango de voltaje drenaje-fuente est entre los 200 a 3000V.

Aun as los Power MOSFET todava son los dispositivos ms utilizados en el rango de

tensiones drenaje-fuente de 1 a 200V.

Los FREDFET es un FET especializado diseado para otorgar una recuperacin ultra

rpida del transistor.

Los DNAFET es un tipo especializado de FET que acta como biosensor, usando una

puerta fabricada de molculas de ADN de una cadena para detectar cadenas de ADN

iguales. La caracterstica de los TFT que los distingue, es que hacen uso del silicio amorfo

o del silicio poli cristalino.

10 CITA EXPLICATIVA: Los FET generan un nivel de ruido menor que los BJT, son ms estables con la temperaturaque los BJT, ms fciles de fabricar que los BJT pues precisan menos pasos y permiten integrar ms dispositivosen un CI, Los FET de potencia pueden disipar una potencia mayor y conmutar corrientes grandes.

15

4.3.3 - CARACTERSTICAS

Tiene una resistencia de entrada extremadamente alta (casi 100M).

No tiene un voltaje de unin cuando se utiliza Conmutador (Interruptor).

Hasta cierto punto inmune a la radiacin.

Es menos ruidoso.

Puede operarse para proporcionar una mayor estabilidad trmica.

4.3.4 - PRECAUCIONES11

Con los transistores FET hay que tener cuidados especiales, pues algunas referencias se daan

con solo tocar sus terminales desconectadas (Esttica). Por tal motivo, cuando nuevos traen sus

patas en corto-circuito mediante una espuma conductora elctrica o con algo metlico, esto no se

debe quitar hasta que estn soldados en la tableta de circuito impreso, hecho esto ya no hay

problema.

4.4 - FOTOTRANSISTOR

Se llama fototransistor a un transistor sensible a la luz, normalmente a los infrarrojos. La luz incide

sobre la regin de base, generando portadores en ella. Esta carga de base lleva el transistor al

estado de conduccin. El fototransistor es ms sensible que el fotodiodo por el efecto de ganancia

propio del transistor. Los fototransistores no son muy diferentes de un transistor normal, es decir,

estn compuestos por el mismo material semiconductor, tienen dos junturas y las mismas tres

conexiones externas: colector, base y emisor. Por supuesto, siendo un elemento sensible a la luz,

la primera diferencia evidente es en su cpsula, que posee una ventana o es totalmente

transparente, para dejar que la luz ingrese hasta las junturas de la pastilla semiconductora y

produzca el efecto fotoelctrico.

En el mercado se encuentran fototransistores tanto con conexin de base como sin ella y tanto en

cpsulas plsticas como metlicas (TO-72, TO-5) provistas de una lente.

11 COMENTARIO: Los FET presentan una respuesta en frecuencia pobre debido a la alta capacidad de entrada.

16

4.4.1 - APLICACIONES DE LOS FOTOTRANSISTORES.12

Se han utilizado en lectores de cinta y tarjetas perforadas, lpices pticos, etc. Para

comunicaciones con fibra ptica se prefiere usar detectores con fotodiodos p-i-n. Tambin se

pueden utilizar en la deteccin de objetos cercanos cuando forman parte de un sensor de

proximidad. Se utilizan ampliamente encapsulados conjuntamente con un LED, formando

interruptores pticos (opto-switch), que detectan la interrupcin del haz de luz por un objeto.

Existen en dos versiones: de transmisin y de reflexin. Teniendo las mismas caractersticas de un

transistor normal, es posible regular su corriente de colector por medio de la corriente de base. Y

tambin, dentro de sus caractersticas de elemento optoelectrnico, el fototransistor conduce ms

o menos corriente de colector cuando incide ms o menos luz sobre sus junturas.

Los dos modos de regulacin de la corriente de colector se pueden utilizar en forma simultnea. Si

bien es comn que la conexin de base de los fototransistores no se utilice, e incluso que no se la

conecte o ni siquiera venga de fbrica, a veces se aplica a ella una corriente que estabiliza el

funcionamiento del transistor dentro de cierta gama deseada, o lo hace un poco ms sensible

cuando se debe detectar una luz muy dbil. Esta corriente de estabilizacin (llamada bias, en

ingls) cumple con las mismas reglas de cualquier transistor, es decir, tendr una relacin de

amplificacin determinada por la ganancia tpica de corriente, o hfe. A esta corriente prefijada se le

suman las variaciones producidas por los cambios en la luz que incide sobre el fototransistor.

Los fototransistores, al igual que los fotodiodos, tienen un tiempo de respuesta muy corto, es decir

que pueden responder a variaciones muy rpidas en la luz. Debido a que existe un factor de

amplificacin de por medio, el fototransistor entrega variaciones mucho mayores de corriente

elctrica en respuesta a las variaciones en la intensidad de la luz.

12http://www.itlalaguna.edu.mx/Academico/Carreras/electronica/opteca/OPTOPDF2_archivos/UNIDAD2TEMA

17

CONCLUSION

Los transistores son unos elementos que han facilitado, en gran medida, el diseo de circuitos

electrnicos de reducido tamao, gran versatilidad y facilidad de control.

Con el desarrollo de este trabajo adems de consolidar el trabajo en equipo, y consolidar nuestras

capacidades investigativas nos aport importantes conocimientos en algunos casos en forma de

cultura general, y otras ocasiones conocimientos especficos acerca de los transistores y cada uno

de los tipos ms conocidos.

Podemos decir que el surgimiento de los transistores ha proporcionado un gran avance a la ciencia

no solo a la electrnica sino a la ciencia de forma general porque casi todos equipos que tenemos

en la actualidad funcionan con componentes elctricos y con presencia de transistores.

18

GLOSARIO DE TRANSISTORES

Transistor: Dispositivo semiconductor activo que tiene tres o ms electrodos. Los tres electrodosprincipales son emisor, colector y base. La conduccin se realiza por medio de electrones yhuecos. El germanio y el silicio son los materiales ms frecuentemente utilizados para elementossemiconductores. Los transistores pueden efectuar prcticamente todas las funciones de lasvlvulas electrnicas, incluyendo la amplificacin y la rectificacin. A continuacin vamos aobservar algunos tipos de transistores:

TRANSISTORES DE BARRERA SUPERFICIAL:

Transistor bidireccional: realiza la funcin de conmutacin en ambos sentidos del flujo deseales, a travs de un circuito. Ampliamente utilizado en los circuitos conmutacin telefnica.

Transistor bipolar: transistor de punta en el que el emisor y el colector son electrodos de contactode punta que hacen presin en los centros de las caras de un disco delgado de materialsemiconductor que sirve de base.

Transistor de aleacin-difusin: es el combinado de las tcnicas de aleacin y difusin de unmodo diferente a la de un transistor de difusin-aleacin.

Transistor de almacenamiento de carga: es el que la unin base-colector se carga cuando seaplica polarizacin directa estando la base a nivel alto y el colector a nivel bajo.

Transistor de barrera de unin: construido por aleacin de la base con el material terminal de unconductor.

Transistor de barrera intrnseca: transistor trodo en el que las barreras superficiales estnconstituidas sobre los lados opuestos de una lmina de germanio tipo n por depresiones grabadas,y ulterior electromoldeo de los puntos de colector y emisor que funcionan como contactosrectificadores.

TRANSISTORES DE BASE DIFUSA:

Transistor de base difusa: transistor en el que es obtenida una regin no uniforme de base pordifusin gaseosa. La unin base-colector est tambin formada por difusin gaseosa, por lo tantola unin base-emisor es una unin convencional de aleacin.

Transistor de base metlica: consistente en una base constituida por una pelcula metlicadelgada interpuesta entre dos semiconductores tipo n, estando el semiconductor de emisor msdopado que la base a fin de conseguir una mayor relacin entre la corriente de electrones y lacorriente de huecos. La respuesta de frecuencia es mucho ms elevada que la de los transistoresconvencionales.

Transistor de campo: transistor unipolar.

19

Transistor de campo interno: tiene dos uniones planas paralelas, con un apropiado gradiente deresistividad en la regin base entre las uniones para mejorar las respuestas a elevadasfrecuencias.

Transistor de capa de difusin: transistor de unin en las que las uniones finales estnconstituidas por difusin de impurezas cerca de una unin de crecimiento.

Transistor de cuatro capas: tiene cuatro regiones conductores pero solo tres terminales. Unejemplo de este tipo es el tiristor.

Transistor de difusin: transistor en el que el flujo de corrientes es resultado de la difusin deportadores donadores o aceptadores, como en un transistor de unin.

Transistor de difusin microaleado: transistor en el que el cuerpo semiconductor espreviamente sometido a difusin gaseosa a fin de producir una regin de base no uniforme.

Transistor de doble difusin: est formado de dos uniones en la pastilla de semiconductor, pordifusin gaseosa de ambos de impurezas p y n. Puede tambin formarse una regin intrnseca.

Transistor de doble emisor: transistor epitaxial planal pasivado p-n-p de silicio que tiene dosemisores para su utilizacin en interruptores de bajo nivel.

Transistor de doble superficie: transistor de puntas en los que buscadores de emisor y colectorestn en contacto con los lados opuestos de la base.

Transistor de efecto de campo: transistor en el que la resistencia al paso de la corriente desde elelectrodo fuente al electrodo drenador se modula por aplicacin de un campo elctrico transversalentre los electrodos de graduador o puerta. El campo elctrico modifica la densidad de la capaempobrecida entre las puertas, reduciendo por tanto la conductancia.

TRANSISTORES DE MODULACIN DE CONDUCTIVIDAD:

-Transistor de efecto de campo metal-xido-semiconductor: transistor de efecto de campo quetiene una puerta aislada del sustrato semiconductor por una capa delgada de xido de sicilio.Cuando en el modo de empobrecimiento, una tensin negativa de puerta reduce los portadores decarga normalmente presentes en el canal conductor con polarizacin nula de puerta. Cuandofunciona en el sentido de enriquecimiento, la puerta se polariza en sentido directo para incrementarla carga del canal y aumentar la conductancia de este. Se pueden obtener ambos tipos defuncionamientos de un sustrato de tipo n o de tipo p, respectivamente.

Transistor de efecto de campo multicanal: es en el que se aplica tensiones adecuadas a lapuerta de entrada para controlar el espacio entre los canales de flujo de corriente. La utilizacin dems de un canal permite el empleo de corrientes ms intensas sin reducir la respuesta defrecuencia lo que normalmente ocurre cuando se aumenta el tamao de un dispositivo de canalnico para acomodarlo a mayor intensidad.

20

Transistor de emisor y conductor difusos: es el que tanto el emisor como el colector han sidoconstituidos por difusin.

Transistor de difusin: transistor de unin, obtenido por enfriamiento brusco despus de lafuncin de una determinada regin.

Transistor de gancho: tiene cuatro capas alternadas tipo p y n, con una capa flotante entre labase y el colector. Esta disposicin da lugar a altas ganancias de la corriente de entrada deemisor.

TRANSISTORES DE MULTIEMISOR:

Transistor de multiemisor: tiene uno o ms emisores adicionales. Utilizado principalmente en loscircuitos lgicos.

Transistor de pelcula delgada: Transistor de efecto de campo construido enteramente mediantetcnicas de pelculas delgadas para su utilizacin en circuitos de esta naturaleza. Un electrodo depuerta, de metal delgado, est separado por una pelcula delgada semiconductor que por logeneral est constituida por sulfuro de cadmio la corriente circula a lo largo de un canal por lacapa del semiconductor. Entre dos electrodos denominados fuente y drenador. La intensidad decorriente se consigue mediante la tensin aplicada a la puerta aislada.

Transistor de potencia: transistor de unin que puede trabajar con corrientes y potenciaselevadas. Se usa principalmente en circuitos de audio y conmutacin.

Transistor de precisin de aleacin de silicio: Es en el cual las tcnicas de aleacin y grabadose combinan para producir una elevada frecuencia de respuesta y un estrecho control de losparmetros de transistor, tal como se requiere para aplicaciones de conmutacin de bajo nivel yelevada resolucin.

Transistor de puerta de control: Es en el que un electrodo de puerta cubre las uniones delemisor y el colector, permitiendo la aplicacin de un campo electrnico a la superficie de la reginde la base.

Transistor de puntas: tiene un electrodo base y dos o ms puntos de contacto poco separadasentre si, sobre la superficie del germanio tipo n. La presin de los contactos crea una pequeazona de material tipo p bajo cada contacto produciendo las uniones necesarias para un transistor.

Transistor de punta y de unin: tiene un electrodo base y una punta de contacto adems deelectrodos de unin.

Transistor de fusin: transistor de unin en que esta se obtiene por fusin de un semiconductordopado en forma apropiada, permitiendo su solidificacin ulterior repetidamente.

Transistor de superficie pasivada: transistor cuya superficie semiconductoras han sidoprotegidas contra el agua, los iones y otras condiciones ambientales por pasivacin, en la cual uncompuesto protector est qumicamente unido a la superficie del cristal semiconductor.

21

TRANSISTORES DE UNIN ELECTROQUMICA:

Transistor de unin: construido de un transistor de unin de aleacin que se fabrica colocandogrnulos de una impureza tipo p, tal como el indio, encima y debajo de una lmina de germaniotipo n, y luego calentando la lmina hasta que la impureza se alee con el germanio dando lugar aun transistor de tipo p-n-p.

Transistor de unin difusa: es en el que los electrodos del emisor y del colector han sidoobtenidos por difusin de una impureza metlica en el cuerpo del semiconductor sin calentamiento.

Transistor de tres uniones: tiene tres uniones y cuatro regiones de conductividad alternadas. Laconexin del emisor puede tener lugar en la regin p a la izquierda la conexin de la base en laregin adyacente n.

Transistor de unin electroqumica: construido por ataques de las dos caras opuesto a unaplaca de germanio tipo n por chorros de una solucin salina tal como cloruro de indio, la placa ,primeramente positiva con respecto a los de proyeccin, pasa entonces a ser negativa con relacinal deposito de indio sobre los caracteres formados.

TRANSISTORES DE UNIN GRADUAL:

Transistor de unin gradual: transistor por crecimiento variable.

Transistor de unin intrnseca: de cuatro capas una de las cuales est formada porsemiconductores de tipo i y situada entre la base y el colector, como los transistores p-n-i-p, n-p-i-n, p-n-i-n y n-p-i-p.

Transistor de zona desierta: transistor de capa agotada.

Transistor del tipo de empobrecimiento: transistor metal-xido de efecto de campo en el que losportadores de carga existentes presentan una polarizacin de entrada nula, si bien estas cargasson neutralizadas por la aplicacin de una polaridad inversa.

Transistor del tipo de enriquecimiento: transistor MOS de efecto de campo en el que la puertaest polarizada en sentido directo y cubre todo el canal a fin de enriquecer su carga e incrementasu conductancia.

Transistor doblemente dopado: transistor de unin por crecimiento, formado por adicinsucesiva de impurezas tipo p y tipo n o la fusin durante el crecimiento del cristal.

Transistor epitaxial de unin difusa: transistor de unin obtenido por crecimiento por una capadelgada de elevada pureza de un material semiconductor fuertemente dopada del mismo tipo.

Transistor epitaxial mesa difuso: en el que la capa epitaxial delgada de elevada resistividad estdepositada sobre el sustrato, sirviendo como colector.

22

Transistor filiforme: transistor de modulacin de conductividad cuya longitud es mucho mayorque sus dimensiones transversales.

Transistor mesa: obtenido sometiendo una lmina o pastilla de germanio o sicilio a ataquequmico de modo que las regiones correspondientes a la base y al emisor aparezcanescalonadamente como mesetas por encima de la regin de colector.

Transistor MOS de efecto de campo: Transistor de efecto de campo metal-xido-semiconductor.

TRANSISTORES N-P-N:

Transistor n-p-n: Transistor de unin que tiene una base tipo p entre un emisor tipo n y uncolector tipo n. El emisor debe entonces ser negativo con respecto a la base , y el colector positivo.

Transistor n-p-i-n: Transistor de unin intrnseca en el que la regin intrnseca est interpuestaentre la base tipo p y las capas tipo n del colector.

Transistor n-p-i-p: Transistor de unin intrnseca en el que la regin intrnseca est entreregiones p.

TRANSISTORES N-P-N-P:

Transistor n-p-n-p: Transistor de unin n-p-n que tiene adems una capa de transicin o flotanteentre los regiones p y n, en la que no se establece conexin hmica. Denominado tambintransistor p-n-p-n.

Transistor pasivado: Protegido contra fallos prematuros por pasivacin.

Transistor pentodo de efecto de campo: tiene cinco terminales que tiene tres puertas. Puedetrabajar como pentodo, si se polarizan independientemente cada una de las puertas.

Transistor planar de silicio: Fabricado por la tcnica planar, que implica una serie de ataquesqumicos y difusiones, y que producen un transistor de silicio con una capa de xido.

Transistor planar de unin: parecido al de unin difusa, pero en el cual se consigue unapenetracin localizada de las impurezas recubriendo algunas partes de la superficie del cristal conun compuesto de xido tal como dixido de silicio. Este proceso se llama pasivacin de superficie.

Transistor p-n-i-n: transistor de unin intrnseca en el que la regin intrnseca est situada entreregiones n.

Transistor p-n-i-p: Transistor de unin intrnseca en la cual la regin intrnseca est entre la basetipo n y el colector tipo p.

Transistor por crecimiento variable: de unin en la cual las impurezas (tales el galio y elantimonio) se disuelven a la vez, y la temperatura asciende y desciende repentinamente paraproducir capas alternas de tipo p y n. Se llama tambin transistor de unin gradual.

23

Transistor simtrico: de unin en lo que los electrodos emisor y colector son idnticos y susterminales intercambiables.

Transistor tetrodo: transistor de cuatro electrodos, tal como un transistor tetrodo de puntas o untransistor de unin de doble base.

Transistor tetrodo de efecto de campo: con cuatro conductores con dos puertas que permiten elfuncionamiento del tetrodo si se utiliza polarizacin separada para cada puerta.

Transistor tetrodo de puntas: transistor de puntas con un colector y dos emisores.

Transistor tetrodo de unin: transistor de unin de doble base.

Transistor unipolar: transistor que utiliza portadores de carga de una sola polaridad, tal comoocurre en un transistor de efecto de campo.

Transistor uniunin: barra de semiconductor tipo n con una regin de aleacin tipo p en un lado.Las conexiones se establecen en los contactos de las bases situados en ambos extremos de labarra y en la regin p. El transistor tiene una caracterstica anloga a la de un tiratrn entre elterminal de la regin p y el terminal de la base negativa.

TRANSISTOR COMPLEMENTARIOS:

Transistor complementario: dos transistores d opuesta conductividad (p-n-p y n-p-n)incorporados en la misma unidad funcional.

TRANSISTORES EN CASCADA.

Transistor de cascada: dos transistores montados en una misma cpsula y conectados en serie.

Transistor en conexin compuesta: disposicin de dos transistores en la que la base de uno seconecta al emisor del otro y los dos colectores se conectan entre s. La combinacin debe serconsiderada como un transistor simple que posee un elevado factor de amplificacin de corriente.

24

BIBLIOGRAFA.o http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_efecto_campo

o http://www.electronica2000.com

o http: //areaelectronica.com/ Transistores/Transistores, transistor, teora..htm

o https://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_uni%C3%B3n_bipolar

o http://rinconfaduljorgealberto.blogspot.mx/2009/08/que-es-el-transistor-ventajas-y.html

o https://es.wikipedia.org/wiki/Epitaxia

o https://es.wikipedia.org/wiki/Deposici%C3%B3n_en_semiconductores

o http://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=140559

o http://www.itlalaguna.edu.mx/Academico/Carreras/electronica/opteca/OPTOPDF2_archivos/UN

IDAD2TEMA4.PDF