Tipos de transistores

Clasificación basada en la estructura de los transistores

Transistores de punto de contacto

Estos fueron los primeros transistores de germanio, que funcionaron sobre la base de un proceso de formación eléctrica difícil y poco fiable, lo que hizo que fallaran con bastante frecuencia. Además, tenían una base común actual ganan más de 1 y exhiben un negativo resistencia.

Transistor de unión bipolar (BJT)

BJTs son los transistores con tres terminales (Emisor, Base y Colector) y por lo tanto poseen dos funciones a saber, la unión Base-Emisor y la unión Base-Colector. Son dispositivos de corriente controlada cuya corriente de conducción depende tanto de portadores de carga mayoritarios como minoritarios (por lo tanto, bipolares). Además, pueden ser (i) npn con portadores de carga mayoritarios como electrones o (ii) pnp con portadores de carga mayoritarios como agujeros, dependiendo de su naturaleza de dopaje. Aparte de estos, muchos otros tipos de BJT que se encuentran son

• Transistor bipolar de heterounión:

  Estos son adecuados para aplicaciones de alta frecuencia y tienen sus regiones emisoras y bases hechas de diferentes materiales semiconductores.

• Transistores Schottky o Transistores con pinzas Schottky:

  Estos dispositivos utilizan una barrera Schottky para evitar que el transistor se sature.

• Transistores de avalancha:

  Estos son transistores especialmente diseñados que operan en Desglose de la avalancha región (donde la operación voltaje será mayor que el voltaje de ruptura) y poseen velocidades de conmutación muy altas.

• Transistores de Darlington:

  Se trata de los transistores, en los que dos transistores individuales están en cascada de tal manera que el dispositivo resultante posee una ganancia de corriente muy alta.

• Transistor de emisión múltiple:

  Este una especie de transistor está especialmente diseñado para realizar la operación lógica de la NAND.

• Transistor de Base Múltiple:

  Se utiliza para amplificar señales de muy bajo nivel presentes en ambientes ruidosos, añadiendo la señal de forma constructiva, pero el ruido aleatorio de forma estocástica.

• Transistor de difusión:

  Se forman difundiendo el material semiconductor con los dopantes necesarios.

Transistor de efecto de campo (FET)

Estos son los transistores de voltaje controlado que son tri-terminales donde el terminal de la Puerta controla el flujo de actual entre las terminales de la Fuente y del Drenaje. Estos también se denominan dispositivos unipolares, ya que su corriente de conducción se debe únicamente a los portadores de carga mayoritarios, según los cuales pueden ser FET de n canales (los portadores de carga mayoritarios son electrones) o FET de canal p (los portadores de carga mayoritarios son agujeros). Además, FETs puede clasificarse como

• FETs de unión (JFETs):

  JFETs pueden pn JFETs o FETs de semiconductores metálicos (MESFETs) dependiendo de si tienen pn o una unión de barrera Schottky.

• FETs de Semiconductores de Óxido Metálico (MOSFETs) o FETs de Puerta Aislada (IGFETs):

  Estos dispositivos tienen una capa aislante debajo de su terminal de la Puerta, lo que resulta en una impedancia de entrada muy alta. Pueden ser de naturaleza de agotamiento o de mejora, dependiendo de si tienen un canal preexistente o no, lo que a su vez influye en su comportamiento en presencia y ausencia de la tensión de la puerta.

• Doble puerta MOSFET (DGMOSFET):

  Son particularmente útiles en aplicaciones de radiofrecuencia y tienen dos controles de puerta en serie.

• Transistor de Alta Movilidad de Electrones (HEMT) o Heteroestructura FET (HFET):

  Se caracterizan por la presencia de una hetero-unión que comprende materiales diferentes a cada lado de la unión y se utilizan en aplicaciones de frecuencia de microondas muy alta. Otras variaciones de estos dispositivos son el HEMT metamórfico, el HEMT pseudomórfico (PHEMT), el HEMT inducido, el Heteroestructura aislada FET (HIGFET) y el FET dopado de modulación (MODFET).

• FinFETs:

  Estos son transistores de doble puerta cuyo ancho efectivo de canal se decide por la fina aleta de silicio que forma el cuerpo del dispositivo.

• MOS vertical (VMOS):

  Este dispositivo es estructuralmente similar a los dispositivos MOS, excepto que tienen ranura en V, lo que aumenta su complejidad y coste.

• UMOS FET:

  Son FETs con estructura de trinchera casi similares a los VMOS, excepto por el hecho de que tienen un surco en forma de U en lugar de un surco en forma de V.

• TrenchMOS:

  Las FET basadas en esta tecnología poseen una estructura vertical con los terminales de Fuente y Drenaje en su parte superior e inferior, respectivamente.

• Semiconductor de Óxido de Nitrógeno Metálico (MNOS):

  Este tipo de transistor es un complemento de la tecnología MOS y utiliza óxido de nitrógeno como capa aislante.

• Diodo Epitaxial de Rápida Reversión o de Rápida Recuperación FETs (FREDFETs):

  Estos son FETs ultrarrápidos con capacidad de apagado rápido para el diodo del cuerpo.

• FETs de agotamiento (DEPFETs):

  Estas FET se forman en sustratos totalmente agotados.

• Túnel FET (TFET):

  Estos trabajan sobre el principio de túnel cuántico y son ampliamente utilizados en la electrónica de baja energía, incluyendo los circuitos digitales.

• FET sensible a los iones (ISFET):

  Este FET utiliza la concentración de iones en la solución para regular la cantidad de actual fluye a través de él. Estos dispositivos se utilizan ampliamente en el campo de la biomedicina y la vigilancia ambiental.

• FET biológicamente sensible (BioFET):

  En estas FET, las moléculas biológicas que se unen al terminal de la puerta cambian su distribución de carga y alteran la conductividad del canal. Hay muchas variaciones entre estos dispositivos como las EnFETs, ImmunoFETs, GenFETs, DNAFETs, CPFETs, BeetleFETs, etc.

• Memoria orgánica de nanopartículas FET (NOMFET):

  Este FET imita el comportamiento de la transmisión de la señal interneuronal y se utiliza en el campo de la inteligencia artificial.

• FETs orgánicos (OFETs):

  Estos FET poseen una estructura basada en el concepto de transistores de película fina y utilizan semiconductores orgánicos para su canal. Se utilizan ampliamente en el campo de la electrónica biodegradable.

• HEXFETs:

  Estos son los FETs con su área de troquelado que consiste en celdas básicas de forma hexagonal que a su vez reducen el tamaño del troquel mientras aumentan la densidad del canal.

• Nanotubo de Carbono FET (CNTFET):

  Este FET comprende un canal hecho de nanotubos de carbono (individuales o en conjunto) en lugar de silicio a granel.

• Graphene Nanoribbon FET (GNRFET):

  Estos FETs usan nanoribones de grafeno como material para su canal.

• Hendidura vertical FET (VeSFET):

  Son FETs de dos puertas con una hendidura vertical de silicio, nada más que un estrecho pasaje de silicio entre dos regiones de silicio más grandes.

• FETs cuánticos (QFETs):

  Estos transistores se caracterizan por su gran velocidad de funcionamiento y funcionan según el principio del túnel cuántico.

• FET invertido (ITFET):

  Estos tienen una parte del dispositivo que se extiende verticalmente desde el plano horizontal.

• Thin-Film Transitor (TFT):

  Tienen películas delgadas de activo… semiconductor, aislante y metal depositado sobre un sustrato no conductor como el vidrio.

• Transistores balísticos:

  Estos se utilizan en circuitos integrados de alta velocidad y funcionan utilizando las fuerzas electromagnéticas.

• Semiconductor de Óxido de Electrolito FET (EOSFET):

  Estos tienen la parte metálica del estándar MOSFETs reemplazados por una solución electrolítica y se usan para detectar la actividad neuronal.

Clasificación basada en su función

1. Pequeños transistores de señal:

   Este tipo de transistores se utilizan particularmente para amplificar las señales de bajo nivel (raramente para la conmutación) y pueden ser de naturaleza npn o pnp.

2. Pequeños transistores de conmutación:

   Se utilizan ampliamente para fines de conmutación, aunque pueden emplearse para el proceso de amplificación. Estos transistores están disponibles tanto en forma de npn como de pnp.

3. Transistores de energía:

   Se utilizan como amplificadores de potencia en aplicaciones de alta potencia y pueden ser transistores npn o pnp o Darlington.

4. Transistores de alta frecuencia:

   Estos también se conocen como transistores de RF y se utilizan en dispositivos de conmutación de alta velocidad en los que las pequeñas señales funcionan a altas frecuencias.

5. Foto-Transistor:

   Estos dispositivos sensibles a la luz de dos terminales no son más que los transistores estándar que tienen la región fotosensible como sustituto de la región base.

6. Transistores de unión:

   Estos transistores se utilizan exclusivamente como interruptores y no son adecuados para la amplificación.

7. Transistores biomédicos y ambientales:

   Se utilizan en el campo de la biomedicina y la detección ambiental.

Además de estos, también existe un Transistor Bipolar de Puerta Aislada (IGBT) que combina las características de ambos BJTs así como FETs ya que utiliza una puerta aislada para controlar un transistor de energía bipolar que actúa como un interruptor. También hay dispositivos que comprenden dos cruces de túneles que encierran una isla controlada por una puerta llamada Transistores de Electrón Único (SET). Ciertos transistores como los de Transistor de Nanocable sin empalme (JNT) incluso carecen de la presencia del empalme de la puerta, lo que lleva a microchips más densos y baratos. Por último, hay que señalar que estos son sólo un número incontable de tipos de transistores entre los amplios tipos presentes en el mercado.