O processo de fabricação de transistores de junção bipolar (BJTs) é menos comumente usado e mais caro em comparação com transistores de efeito de campo semicondutores de óxido metálico (MOSFETs), principalmente devido às diferenças em sua complexidade estrutural e técnicas de fabricação. Os BJTs exigem processos mais complexos que envolvem dopagem e alinhamento preciso de múltiplas camadas para criar as junções necessárias para sua operação. Esta complexidade aumenta os custos de produção e torna o processo de fabricação mais desafiador e demorado em comparação com os MOSFETs. Os MOSFETs, por outro lado, se beneficiam de processos de fabricação mais simples que são mais compatíveis com tecnologias modernas de fabricação de semicondutores, como processos complementares de semicondutores de óxido metálico (CMOS) usados na fabricação de circuitos integrados (IC).
Os MOSFETs são usados mais extensivamente que os BJTs na eletrônica moderna devido às diversas vantagens que oferecem. Os MOSFETs apresentam menor consumo de energia, maiores velocidades de comutação e escalabilidade para tamanhos menores em comparação com os BJTs. Essas características tornam os MOSFETs ideais para aplicações que exigem gerenciamento eficiente de energia, comutação de alta velocidade e integração em CIs complexos. Além disso, os MOSFETs podem ser facilmente integrados à tecnologia CMOS, permitindo a fabricação de dispositivos semicondutores menores, mais densos e mais eficientes em comparação aos BJTs.
Os MOSFETs são geralmente considerados melhores que os BJTs para tecnologia de fabricação de IC, principalmente devido à sua compatibilidade com processos CMOS. A tecnologia CMOS permite a integração de MOSFETs de canal n e canal p no mesmo substrato semicondutor, permitindo a construção de circuitos complementares que consomem muito pouca energia quando ociosos. Esta capacidade é crucial para projetar circuitos digitais e microprocessadores com eficiência energética, onde o consumo de energia e a dissipação de calor são fatores críticos. Em contraste, os BJTs são menos compatíveis com processos CMOS e são normalmente usados em aplicações específicas onde suas características de desempenho, como alto ganho de corrente e baixo ruído, são vantajosas.
Em termos de custo, os MOSFETs são geralmente mais econômicos que os BJTs por vários motivos. Os processos de fabricação mais simples para MOSFETs reduzem os custos de produção e aumentam o rendimento em comparação com as técnicas de fabricação mais complexas exigidas para os BJTs. Além disso, a escalabilidade dos MOSFETs para tamanhos menores permite que mais transistores sejam fabricados em um único wafer semicondutor, reduzindo ainda mais o custo por transistor em comparação aos BJTs. Estas vantagens de custo contribuem para a adoção generalizada de MOSFETs em produtos eletrônicos de consumo, telecomunicações e aplicações industriais.
Várias vantagens dos MOSFETs sobre os BJTs os tornam mais práticos para uso dentro de ICs e processadores. Os MOSFETs oferecem maior impedância de entrada, o que reduz os efeitos de carga nos circuitos e permite uma interface mais fácil com outros componentes eletrônicos. Eles também apresentam menor consumo de energia estática devido à compatibilidade com CMOS, permitindo operação com eficiência energética em dispositivos alimentados por bateria e reduzindo a geração de calor em CIs de alta densidade. Além disso, os MOSFETs podem comutar mais rapidamente e com menos perda de energia em comparação com os BJTs, tornando-os adequados para lógica digital de alta velocidade e circuitos de memória. Essas vantagens tornam os MOSFETs componentes essenciais no design moderno de IC, onde desempenho, eficiência e capacidades de integração são fundamentais.