12.18 : MOSFET: Modo de agotamiento

Los MOSFET en modo de agotamiento representan un subconjunto único de tecnología MOSFET, que funciona de manera fundamentalmente diferente a sus contrapartes en modo de saturación. A diferencia de los MOSFET de saturación, que requieren un voltaje de compuerta-fuente positivo (V_gs) para encenderse, los MOSFET en modo de agotamiento son inherentemente conductores y dispositivos "normalmente encendidos".

La característica principal de los MOSFET en modo de agotamiento es su capacidad para conducir corriente entre los terminales de drenaje y fuente sin polarización de compuerta. Esta conductividad inherente surge debido al dopaje del canal, que crea un camino de baja resistencia para el flujo de corriente. El dispositivo funciona de manera similar a los transistores de efecto de campo de unión (JFET), donde la conductividad del canal está predeterminada por las propiedades del material.

En los MOSFET en modo de agotamiento de canal n, la aplicación de un V_gs positivo mejora el ancho del canal, aumentando así la corriente de drenaje (i_d). Por el contrario, aplicar un V_gs negativo estrecha el canal, reduciendo la identificación. Este comportamiento es el opuesto para los MOSFET de agotamiento del canal p, donde un V_gs positivo disminuye la i_d y un V_gs negativo la aumenta.

Un parámetro crítico para estos MOSFET es el voltaje de umbral de compuerta (V_TH), los V_gs específicos en los que el canal se cierra por completo, deteniendo el flujo de corriente. Otra característica vital es la corriente de saturación, la corriente máxima que fluye a través del MOSFET a cero V_gs.

Debido a su estado "encendido" predeterminado, los MOSFET en modo de agotamiento son especialmente útiles en aplicaciones como amplificadores de potencia para transmisores de radio. Aquí, permiten la transmisión continua de señales, manteniendo la presencia de la señal hasta que un voltaje de control apaga explícitamente el dispositivo. Esta capacidad de permanecer continuamente activos hace que los MOSFET en modo de agotamiento sean integrales para aplicaciones que requieren un funcionamiento confiable e ininterrumpido.