12.15 : MOSFET

Le transistor à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur (MOSFET) joue un rôle central dans l'électronique moderne, grâce à sa polyvalence et son efficacité dans le contrôle des courants électriques. Cet appareil est également connu sous le nom d'IGFET, MISFET et MOSFET. Les trois terminaux principaux sont : la source, le drain et la porte. Les MOSFET sont classés en types de canal N ou de canal P en fonction des caractéristiques de dopage de leur substrat et des régions de source ou de drain.

Dans un n-MOSFET, la structure comprend des régions de source et de drain de type n isolées d'un substrat de type p par des diodes p-n polarisées en inverse. La grille, composée d'une plaque métallique placée sur une couche d'oxyde et du contact ohmique sur le substrat, constitue les quatre bornes du MOSFET. Dans des conditions normales, sans tension appliquée à la grille, le n-MOSFET reste désactivé, sans courant significatif circulant de la source vers le drain, à l'exception d'un courant de fuite négligeable.

Cependant, l'application d'une polarisation positive à la grille d'un n-MOSFET crée un canal n, facilitant la circulation d'un courant important. La conductance de ce canal peut être ajustée en faisant varier la tension de grille, permettant un contrôle précis du courant entre les régions fixes de source et de drain.

Les MOSFET font partie intégrante de diverses applications, depuis les microprocesseurs des smartphones et ordinateurs portables jusqu'aux systèmes de gestion de l'énergie des véhicules électriques. Leur capacité à contrôler efficacement le courant avec une perte de puissance minimale les rend indispensables au progrès technologique dans divers secteurs.