Los circuitos integrados digitales utilizan habitualmente silicio, sin embargo un semiconductor se puede producir mediante una mezcla de elementos del grupo tres (III) y cuatro (IV)de la tabla periódica. H. Welker descubrió en los años cincuenta, que el enlace químico de estos compuestos permitía una gran movilidad de electrones. El silicio a pesar de permitir el desarrollo del transistor bipolar y el transistor de efecto de campo, no es un semiconductor universal que dé respuesta a todos los inconvenientes que se presentan al tratar de realizar dispositivos en diferentes aplicaciones prácticas. Por lo tanto se ha generado el interés por desarrollar dispositivos con semiconductores III- IV y puntualmente, con arseniuro de galio (GaAs), complementarios en la fabricación de circuitos integrados de gran velocidad.
Los transistores MOSFET han sido ampliamente utilizados en tecnologías de silicio debido a las características estables del óxido de silicio que permiten su utilización como aislante entre la puerta y el sustrato. Por el contrario, los óxidos de arsenuro de galio presentan grandes dispersiones en sus características que no permiten tensiones de umbral constantes.
Figura 9.6.1. Canal N de transistores MOS
Por ello se han realizado grandes esfuerzos, con resultados positivos, para realizar en tecnologías GaAs transistores de efecto de campo de semiconductor y metal (Metal-semiconductor fireld effect transistor (MESFET)) una de cuyas estructuras básicas se representa en la figura 9.6.1.
Este transistor se diferencia del MOS al emplear un sustrato semiaislante formado por una zona de alta resistividad que hace posible que la tensión aplicada entre él y la puerta controle por efecto de campo la anchura del canal entre el drenador y la fuente o surtidor.
Los transistores MESFET pueden ser, al igual que los CMOS, empobrecidos (depletion) D-MESFET y enriquecidos (enhancement) E-MESFET. Los D-MESFET conducen con tensión de puerta nula y los E-MESFET necesitan ser polarizados adecuadamente (positivamente la puerta con respecto al sustrato en transistores en transistores de canal N).
Lógica de Diodo Schottky Fet
La familia lógica de diodo Schottky Fet o SDFL (Schottky Diode FET Logic) incluye un inversor. La figura 9.6.2. muestra un inversor básico. El dispositivo del lado derecho mantiene conduciendo los diodos conduciendo. Los dispositivos del lado derecho funcionan como un inversor NMOS con carga activa de deplexión.
En estado lógico uno de salida, el transistor 5 está cortado y 4 está en estado ohmico pero entrega corriente cero.
Figura 9.6.2. Inversor SDFL
En estado lógico cero de salida, el transistor 5 conduce y 4 está activo.
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