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Caracterización de MOSFETs de microondas considerando variaciones en el voltaje de substrato
Autor
FABIAN ZARATE RINCON
Resumen
La manera de caracterizar e implementar modelos de pequeña señal para un MOSFET que
opera en el rango de microondas es mediante los bien conocidos parámetros S. En éste
caso, se miden dichos parámetros a partir de un analizador de redes vectorial de dos
puertos, conectando al transistor en configuración de fuente y substrato comunes. Esto
permite inyectar una señal de entrada en la compuerta del dispositivo y observar la salida
en el drenaje, obteniendo las correspondientes respuestas de transmisión directa e inversa.
La desventaja de utilizar esta técnica es que la caracterización se limita a condiciones de
operación en las que el voltaje de substrato de fuente (Vbs) es igual a cero. Esto es un caso
muy particular que no siempre se encuentra de manera práctica en un circuito real. Por esta
razón, resulta indispensable desarrollar técnicas que permitan llevar a cabo estudios del
transistor bajo diferentes condiciones de polarización del substrato, analizando su efecto en
el voltaje de umbral y la red parásita del substrato. Éste es el objetivo general del proyecto.
Así, se obtiene la caracterización detallada del impacto de las variaciones de Vbs en los
elementos del modelo en pequeña señal del MOSFET en el rango de microondas, además
de sus parámetros fundamentales, tales como el potencial interconstruido ψbi en las uniones
de fuente y drenaje, el voltaje de umbral Vth, el potencial de cuerpo ψB, la concentración de
impurezas en el substrato NA y el voltaje de banda plana VFB.
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