NMOS – N type Metal Oxide Semiconductor
Oggi ti parlerò di NMOS, che sta per N type Metal Oxide Semiconductor. In questo post vedremo insieme come funziona e perché è così importante nell’elettronica moderna. Se stai iniziando a studiare semiconduttori o circuiti digitali, capire l’NMOS ti sarà davvero utile.
Che cos’è un NMOS?
Un NMOS è un tipo di transistor a effetto campo (MOSFET) dove il canale è formato da elettroni (portatori di carica negativi). A differenza del PMOS, che usa buchi come portatori, l’NMOS ha una maggiore mobilità degli elettroni, quindi può lavorare più velocemente e con migliori prestazioni in molti circuiti digitali.
Come funziona l’NMOS?
Immagina un transistor NMOS come un interruttore controllato da una tensione. Se applichi una tensione positiva al gate rispetto al source, si forma un canale conduttivo tra drain e source e la corrente può scorrere. Se la tensione è bassa o zero, il canale si chiude e il transistor è spento.
- Struttura base:
- Substrato di tipo P (p-type semiconductor)
- Due regioni dopate N (source e drain)
- Strato isolante di ossido di silicio (SiO2) sopra il substrato
- Elettrodo di gate sopra l’ossido
- Formazione del canale:
- Quando il gate è a potenziale positivo, attrae elettroni vicino alla superficie del substrato
- Questi elettroni creano un canale N sotto l’ossido
- La corrente scorre facilmente tra drain e source attraverso questo canale
- Controllo della corrente:
- La tensione di soglia (Vth) è la minima tensione al gate necessaria per creare il canale conduttivo
- Quando Vgs (tensione gate-source) supera Vth, il transistor conduce
- Se Vgs è inferiore a Vth, il transistor è spento
Esempio pratico per capire meglio
Supponi di voler accendere un LED usando un microcontrollore che fornisce 5V in uscita. Se colleghi il gate di un transistor NMOS al pin del microcontrollore, il source a terra e il drain al LED, puoi controllare il LED facilmente. Quando il microcontrollore mette a livello alto il gate, il NMOS si attiva e il LED si accende; se mette a livello basso, il LED si spegne. Così puoi usare l’NMOS come un interruttore elettronico molto efficiente.
Tabella riassuntiva delle caratteristiche principali
In molti circuiti moderni, NMOS lavora insieme al PMOS per formare la logica CMOS, che è la base dei microprocessori e delle memorie che usi ogni giorno. Capire bene l’NMOS ti aiuta a comprendere come i segnali digitali vengono elaborati e come i dispositivi elettronici funzionano a livello fondamentale.
Domani ti spiegherò come funziona il PMOS e come insieme a NMOS formano la tecnologia CMOS, che è ovunque nella tua vita digitale.
