El proceso de fabricación de transistores de unión bipolar (BJT) se utiliza con menos frecuencia y es más costoso en comparación con los transistores de efecto de campo semiconductores de óxido metálico (MOSFET), principalmente debido a diferencias en su complejidad estructural y técnicas de fabricación. Los BJT requieren procesos más complejos que implican dopaje y alineación precisa de múltiples capas para crear las uniones necesarias para su funcionamiento. Esta complejidad aumenta los costos de producción y hace que el proceso de fabricación sea más desafiante y requiera más tiempo en comparación con los MOSFET. Los MOSFET, por otro lado, se benefician de procesos de fabricación más simples que son más compatibles con las tecnologías modernas de fabricación de semiconductores, como los procesos complementarios de semiconductores de óxido metálico (CMOS) utilizados en la fabricación de circuitos integrados (IC).
Los MOSFET se utilizan más ampliamente que los BJT en la electrónica moderna debido a varias ventajas que ofrecen. Los MOSFET exhiben un menor consumo de energía, mayores velocidades de conmutación y escalabilidad a tamaños más pequeños en comparación con los BJT. Estas características hacen que los MOSFET sean ideales para aplicaciones que requieren administración eficiente de energía, conmutación de alta velocidad e integración en circuitos integrados complejos. Además, los MOSFET se pueden integrar fácilmente con la tecnología CMOS, lo que permite la fabricación de dispositivos semiconductores más pequeños, más densos y más eficientes en comparación con los BJT.
Los MOSFET generalmente se consideran mejores que los BJT para la tecnología de fabricación de circuitos integrados principalmente debido a su compatibilidad con los procesos CMOS. La tecnología CMOS permite la integración de MOSFET de canal n y p en el mismo sustrato semiconductor, lo que permite la construcción de circuitos complementarios que consumen muy poca energía cuando están inactivos. Esta capacidad es crucial para diseñar circuitos digitales y microprocesadores energéticamente eficientes, donde el consumo de energía y la disipación de calor son factores críticos. Por el contrario, los BJT son menos compatibles con los procesos CMOS y normalmente se utilizan en aplicaciones específicas donde sus características de rendimiento, como alta ganancia de corriente y bajo ruido, son ventajosas.
En términos de costo, los MOSFET son generalmente más rentables que los BJT por varias razones. Los procesos de fabricación más simples para los MOSFET reducen los costos de producción y aumentan el rendimiento en comparación con las técnicas de fabricación más complejas requeridas para los BJT. Además, la escalabilidad de los MOSFET a tamaños más pequeños permite fabricar más transistores en una sola oblea semiconductora, lo que reduce aún más el costo por transistor en comparación con los BJT. Estas ventajas de costos contribuyen a la adopción generalizada de MOSFET en electrónica de consumo, telecomunicaciones y aplicaciones industriales.
Varias ventajas de los MOSFET sobre los BJT los hacen más prácticos para su uso dentro de circuitos integrados y procesadores. Los MOSFET ofrecen una mayor impedancia de entrada, lo que reduce los efectos de carga en los circuitos y permite una interfaz más sencilla con otros componentes electrónicos. También tienen un menor consumo de energía estática debido a su compatibilidad CMOS, lo que permite un funcionamiento energéticamente eficiente en dispositivos que funcionan con baterías y reduce la generación de calor en circuitos integrados de alta densidad. Además, los MOSFET pueden conmutar más rápido y con menos pérdida de energía en comparación con los BJT, lo que los hace adecuados para circuitos de memoria y lógica digital de alta velocidad. Estas ventajas convierten a los MOSFET en componentes esenciales en el diseño de circuitos integrados modernos, donde el rendimiento, la eficiencia y las capacidades de integración son primordiales.