¿Qué significa PMOS?
El transistor PMOS (semiconductor de óxido metálico de canal P) es un tipo de transistor de efecto de campo (FET) que se utiliza habitualmente en circuitos electrónicos.
Símbolo PMOS
El símbolo PMOS es un círculo con una flecha apuntando hacia dentro. El círculo representa el sustrato de tipo p y la flecha dentro muestra la dirección de los portadores mayoritarios, que son huecos.
Los terminales se etiquetan como «G» para la puerta, «D» para el drenaje y «S» para la fuente. Tanto el terminal de drenaje como el de fuente son regiones dopadas de tipo p. El terminal de la puerta es un electrodo metálico separado del sustrato por una fina capa de óxido. Al aplicar voltaje a la puerta se crea un campo eléctrico en la capa de óxido, lo que controla el flujo de portadores mayoritarios entre el drenaje y la fuente.
¿Cómo funciona un transistor PMOS?
Un PMOS funciona según el mismo principio que un transistor NMOS, pero con un perfil de dopaje diferente.
En un transistor PMOS, el sustrato está hecho de silicio de tipo n, y las regiones de fuente y drenaje están hechas de silicio de tipo p. La puerta está separada del sustrato por una capa de óxido (normalmente dióxido de silicio) y está conectada a una fuente de tensión positiva. Cuando se aplica una tensión negativa a la puerta, se forma una región de agotamiento entre las regiones de fuente y drenaje de tipo p, lo que impide el flujo de corriente.
Sin embargo, cuando se aplica un voltaje positivo a la puerta, esta atrae huecos (los portadores mayoritarios en el silicio de tipo p) a la interfaz entre las regiones de fuente y drenaje, creando un canal conductivo para que fluya la corriente. La resistencia del canal es proporcional al voltaje entre la puerta y la fuente (VGS), por lo que a medida que VGS se vuelve más positivo, la resistencia del canal disminuye, permitiendo que fluya más corriente.
Cuando el VGS supera un determinado voltaje umbral (VTP), el canal se agota por completo y el transistor entra en la región de saturación, donde la corriente de drenaje es casi independiente del voltaje de drenaje a fuente (VDS). En la región triodo, donde el VDS es pequeño, el transistor se comporta como una resistencia variable cuya resistencia es proporcional al VGS.
Los transistores PMOS se utilizan comúnmente en circuitos complementarios de óxido metálico semiconductor (CMOS), donde se emparejan con transistores NMOS para formar puertas lógicas y otros circuitos digitales.
PMOS frente a NMOS
| PMOS | NMOS | |
|---|---|---|
| Symbol | Circle with an arrow pointing inward | Circle with an arrow pointing outward |
| Substrate | p-type | n-type |
| Majority carrier | Holes | Electrons |
| Gate voltage polarity | Negative | Positive |
| Electric field direction in oxide layer | Towards the substrate | Away from the substrate |
| Threshold voltage | Positive | Negative |
| Switching speed | Slow | Fast |
| Power consumption | Low in steady state | High in steady state |
| Applications | Low-power circuits | High-performance circuits |
