12.17 : MOSFET: Modo de Aprimoramento

Os MOSFETs de modo de aprimoramento são componentes essenciais na eletrônica, distinguidos por sua capacidade de atuar como interruptores altamente eficientes. Eles fazem parte de uma família maior de transistores de efeito de campo semicondutores de óxido metálico (MOSFETs). Eles estão separados em dois tipos: de canal p e de canal n, cada um adaptado para operações de polaridade específicas.

Em sua forma básica, os MOSFETs de modo de aprimoramento normalmente não são condutores quando a tensão porta-fonte (V_gs) é zero. Este estado 'desligado' padrão significa que nenhuma corrente flui entre os terminais de drenagem e fonte, a menos que uma V_gs positiva seja aplicada. Quando esta tensão é aplicada, ela gera um campo elétrico que atrai elétrons (para canal n) ou buracos (para canal p) em direção à camada de óxido, criando efetivamente o que é conhecido como camada de inversão. Esta camada forma um canal condutor entre a fonte e o dreno, permitindo o fluxo da corrente.

A característica exclusiva dos MOSFETs de modo de aprimoramento é sua capacidade de controlar a magnitude da corrente de drenagem (i_d) ajustando V_gs. Aumentar a V_gs aumenta a condutividade do canal, permitindo assim a passagem de mais corrente. Essa relação entre V_gs e i_d torna esses dispositivos excelentes para aplicações de controle de precisão, como ajustar o brilho das luzes LED por meio de um interruptor dimmer. Aqui, girar o botão do dimmer varia a V_gs; na tensão zero, os LEDs estão desligados e o aumento da tensão ilumina progressivamente os LEDs.

Além disso, os MOSFETs de modo de aprimoramento são ideais para circuitos de comutação de energia e para a criação de portas lógicas do tipo CMOS em circuitos integrados, devido à sua alta entrada e baixa resistência ON. Essas características permitem comutação eficiente e de alta velocidade com perda mínima de energia, tornando os MOSFETs de modo de aprimoramento essenciais no design eletrônico moderno.