Muy bien. Continuamos con esta clase de, el MOSFET como capacitor. Entonces, uno puede hacer una estructura de metal, óxido semiconductor, un MOS, que funcione como un capacitor. El óxido dijimos que es un dieléctrico, el óxido es esencialmente un aislante. Entonces, tenemos un metal y algo que conduce, entonces es como un capacitor de placas paralelas. Pero tiene un comportamiento bien extraño. Tiene tres regÃmenes de operación. Está la acumulación, el agotamiento y la inversión. La inversión además tiene comportamientos distinto a baja que a alta frecuencia. Un MOSFET puede operar como capacitor en cualquiera de estas regiones. Y a continuación, vamos a ver de forma muy cualitativa, muy descriptiva, muy por encima, un MOSCap, capacitor MOS con sustrato tipo P. Entonces, este va a ser un sustrato P, y vamos a ver cómo funciona. Está lleno de huecos normalmente porque es un sustrato tipo P. En acumulación, nosotros aplicamos un voltaje negativo en la compuerta. Este voltaje negativo en la compuerta atrae más huecos, entonces se llena de huecos esta zona de aquÃ, todo esto se llena de huecos. Al llenarse de huecos, tenemos una placa paralela aquà que es un conductor, y otra placa paralela aquà que es otro conductor. Entonces, tenemos una capacitancia de placas paralelas. Además, hay capacitancias de Fringe que se llaman, o de borde, pero esas no, no las vamos a considerar en este análisis sencillo. Entonces, para aplicar un voltaje menor que el voltaje de flatband es que se llama, que es menor que 0, el voltaje de flatband es menor que 0, el campo eléctrico atrae los huecos hacia la interfaz entre el cuerpo, el cuerpo es todo esto, eso se llama cuerpo o body, y el dieléctrico, ese es el dieléctrico. El óxido dispuesto entre dos conductores, un metal arriba y un semiconductor abajo, y aparece una capacitancia, ¿de qué valor? De un valor por W por L, donde W es el ancho y el L es el largo, por ejemplo. Vamos a poner el largo aquà mejor y el ancho allá, por razones que no, el ancho, ojo, esto es tres dimensiones. El ancho no es esto, eso es el alto. El ancho sale de la pantalla, ¿cierto? Entonces, Cox por W por L, donde Cox es la capacitancia por unidad de área que hay aquÃ, que es épsilon del óxido dividido por el espesor del óxido. Ese es el espesor del óxido, tox. Muy bien. En agotamiento, dijimos, un momento, dijimos que hay acumulación, acabamos de ver ésta, vamos a mirar después agotamiento, y luego vamos a mirar inversión. Entonces, en agotamiento, que ocurre cuando el voltaje compuerta es mayor que el voltaje flatband, que dijimos que es negativo, es menor que un voltaje de un umbral, éste es muy importante. Cuando estamos en esa región, si aplicamos un voltaje positivo en compuerta, eso va a repeler los huecos, y se van los huecos para abajo y deja una región aquà sin huecos. No quedó ningún hueco, entonces apareció una región de agotamiento ahÃ. Y como es región de agotamiento, entonces tenemos una capacitancia más grande aquÃ, es más pequeña, perdón, porque hay un, una distancia más grande aquÃ, ¿cierto? Que en realidad se puede modelar como dos capacitancias distintas, una aquà en serie con otra aquÃ. Y las capacitancias en serie se calculan con la operación paralela. Entonces, la capacitancia en agotamiento, o depletion en inglés, es el paralelo entre la capacitancia que habÃamos visto recién en la acumulación, y la capacitancia de la región de agotamiento, esto es Cdep. La capacitancia de agotamiento depende del ancho de la región de agotamiento, que es función del voltaje. Y la región de agotamiento queda totalmente desprovista de portadores de carga cuando VGB, o sea, el voltaje que estamos aplicando aquÃ, este es VGS pero también es VGB, es igual a un VT. Y ahà quedamos sin portadores de carga. Y veamos lo que pasa en inversión. Cuando VG excede VT, y esto es una constante, ojo, este VT no tiene nada que ver con voltaje térmico. Es súper importante mencionar eso. Eso no es KT partido por q, son cosas muy distintas. Este es voltaje térmico y no es fundamental, no es un, no sale de valores fundamentales como K y q, sino que sale de otra parte, y lo vamos a aprender después, se llama voltaje umbral. Entonces, cuando estamos en inversión, cuando VG excede el voltaje umbral, aplicamos un voltaje a compuerta mayor, el voltaje tipo P se invierte y empiezan a aparecer electrones ahà porque se ven atraÃdos por los huecos. Entonces, los poquitos electrones libres se juntan todos por ahÃ, y esos poquitos electrones libres forman algo aquÃ, que después vamos a ver que es un canal conductor. Quedan justo abajo del sustrato, y acercan estas placas paralelas de este capacitor aumentando la capacitancia. Es una baja frecuencia. En alta frecuencia, que superponemos esta polarización, los electrones libres no alcanzan a aparecer instantáneamente, entonces la capacitancia de alta frecuencia baja porque esto se vuelve un aislante, no en un conductor. Entonces, a alta y a baja frecuencia pasan cosas distintas. Esto es lo que pasa en el capacitor, esto es baja frecuencia y esto es alta frecuencia. Esta es la capacitancia en función del voltaje cuando estamos con VGS menor que VFB, estamos en acumulación, después pasamos a agotamiento, y aquà estamos en inversión. Y estas son las curvas que uno puede graficar en un MOSFET. Muy bien, eso concluye esta clase. Ustedes pueden hacer estos mismos cálculos en SPICE usando modelos de transistores, tÃpicamente no llega a curvas asÃ, no modela muy bien a baja frecuencia. Muy bien. Ahà termina esta clase. Nos vemos en la próxima.
