Tecnologías de Semiconductores

¿Qué es un transistor?

Como todos sabéis, los microprocesadores actuales contienen millones de transistores. Los elementos básicos en electrónica son las resistencias, las bobinas, los condensadores, los diodos y los transistores. En electrónica digital un transistor se comporta como un interruptor que puede dejar o no fluir la corriente a través de él. Esta decisión de permitir el paso de corriente es lo que, ahora que hemos introducido impurezas, podemos controlar eléctricamente.

Los transistores son elementos de 4 terminales. Si nombramos estos terminales A, B, C y D, el comportamiento del transistor se puede describir de una manera sencilla del siguiente modo: dependiendo del voltaje que apliquemos entre los terminales A y B vamos a tener o no corriente fluyendo entre A y C. Por tanto, como hemos dicho antes, el transistor se comportan como un interruptor que conduce corriente entre sus terminales A y C según la tensión que se establezca entre A y B. El cuarto terminal, D, se suele conectar a una tensión fija para evitar efectos indeseables.

Los dos tipos de transistores más comunes son los llamados BJT, que pertenecen a la tecnología Bipolar y los transistores MOS, que son parte de la tecnología MOS. Los transistores BJT, se caracterizan por ofrecer mayores velocidades de conmutación, algo muy deseable en circuitería digital, pero presentan una alto consumo eléctrico, mientras que los transistores MOS se caracterizan por consumir mucho menos energía eléctrica, hecho que posibilita mayores densidades de transistores por unidad de área. Un Athlon XP cuenta con unos 38 millones de transistores y un Pentium 4 con unos 43 millones y el número de transistores está subiendo cada vez más, por lo que, como se puede ver fácilmente, la densidad de integración es un factor de la mayor importancia.

Aumento de transistores de CPUs de Intel

A continuación vamos a presentar los modelos circuitales de los transistores más comunes a modo de curiosidad. También se presentan secciones o cortes de la estructura física de estos transistores.

Fijaos en esta última imagen. Aquí se puede ver los cuatro terminales del transistor que S (Fuente) y D (Drenador), estos son los terminales entre los que circula corriente cuando el transistor no está apagado. La cantidad de corriente que va a circular esta determinada por la tensión existente entre el terminal G (Puerta) y el S. La zona azul es el sustrato que es el último terminal que normalmente se suele conectar al terminal de alimentación positiva del circuito o al terminal S. Atención a la distancia L, ¿qué indica? Pues vamos a verlo en el siguiente apartado.

Jean Lucas Méndez T.

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EES Secc 2