12.17 : MOSFET: Modalità Potenziata

I MOSFET in modalità potenziata, sono componenti fondamentali nell'elettronica, caratterizzati dalla loro capacità di agire come interruttori altamente efficienti. Fanno parte della famiglia più ampia dei transistor a effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo (MOSFET). Sono disponibili in due tipi: a canale p e a canale n, ciascuno su misura per operazioni di polarità specifiche.

Nella loro forma base, i MOSFET in modalità potenziata sono generalmente non conduttivi, quando la tensione gate-source (V_gs) è zero. Questo stato predefinito "off", significa che non vi è flusso di corrente tra i terminali di drain e source, a meno che non venga applicata una V_gs positiva. Quando viene applicata questa tensione, si genera un campo elettrico che attrae elettroni (per il canale n) o lacune (per il canale p), verso lo strato di ossido, creando di fatto quello che è noto come strato di inversione. Questo strato forma un canale conduttivo tra la sorgente e il drenaggio, consentendo il flusso di corrente.

La caratteristica unica dei MOSFET in modalità potenziata, è la loro capacità di controllare l'entità della corrente di drenaggio (i_d) regolando V_gs. L’aumento di V_gs migliora la conduttività del canale, consentendo così il passaggio di una maggiore corrente. Questa relazione tra V_gs e id rende questi dispositivi eccellenti per applicazioni di controllo di precisione, come la regolazione della luminosità delle luci LED tramite un dimmer. Qui ruotando la manopola del dimmer si varia la V_gs; a tensione zero i led sono spenti, all'aumentare della tensione i led si illuminano progressivamente.

Inoltre, i MOSFET in modalità potenziata sono ideali per i circuiti di commutazione di potenza e per la creazione di porte logiche di tipo CMOS nei circuiti integrati, grazie al loro ingresso elevato e alla bassa resistenza ON. Queste caratteristiche consentono una commutazione efficiente e ad alta velocità con una perdita di potenza minima, rendendo i MOSFET in modalità potenziata essenziali nella progettazione elettronica moderna.