¿El cuerpo del MOSFET consume corriente? [cerrado]

Veamos una vista lateral de NMOS:

TengaencuentaqueunauniónPNesundiodo.AsíquehayundiodoentrelaFuente(ánodo)yelCuerpo(cátodo)yunsegundodiodoentreelDrenaje(ánodo)yelCuerpo(cátodo).

Paraelfuncionamientonormal,queremosqueestosdiodosnoesténenmododeavance,loquesignifica \ $ V_ {sb} \ $ y \ $ V_ {db} \ $ no debe ser negativo (el drenaje y / o la fuente tienen un voltaje más bajo que Body).

Entonces, tu pregunta es: ¿qué sucede si infringimos esa regla?

¡Entonces estos diodos pueden funcionar en modo directo! Lo que realmente sucede como consecuencia de eso depende de la situación real (circuito, voltajes, etc.). El hecho es que mientras que normalmente toda la corriente que fluye a través del NMOS entrará en el Drenaje y saldrá en la Fuente.

Este ya no será el caso cuando uno de los diodos del cuerpo funcione en modo directo. Parte de la corriente se "escapará" a través del cuerpo (sustrato). Esa corriente seguirá un bucle de corriente diferente, la corriente no se pierde ni se "consume". La cantidad de corriente dependerá de muchos factores, como el voltaje (directo) en el diodo, la corriente de drenaje y el nivel de dopaje del sustrato (que influye en la resistencia del sustrato).

La corriente a través del sustrato causará una caída de voltaje y, como con todos los demás diodos, la potencia se disipará. Así que sí, el cuerpo / sustrato se calentará. De cuánto depende la cantidad de energía que se disipa y la resistencia térmica al mundo exterior.

Debería darse cuenta de que los diodos Drain-Body y Source-Body se comportan como cualquier otro diodo, por lo que la corriente fluirá cuando se encuentre hacia adelante y la potencia se disipará. Estos diodos no tienen una propiedad "mágica" que los hace diferentes de otros diodos. Piense en esto: ¿tendría sentido que un diodo no conduzca corriente cuando está en modo de avance o tendría sentido que no disipe la energía cuando claramente está consumiendo energía? porque hay una tensión directa y una corriente.

He visto efectos transitorios, con tasas de efecto de drenaje de 1 voltio por nanosegundo, donde el I = C * dV / dT inducido provoca una caída de voltaje suficiente en el sustrato para activar el parásito bipolar. [aviso en el diagrama proporcionado por Blimpelrekkie hay un NPN lateral, con la base siendo bulto / pozo / sustrato / tina.]

Si la corriente no está limitada (haciéndole cosquillas al dragón, lo llamo), entonces el FET / bipolar se convierte en una masa de silicio.

La cura consistía en actualizar las reglas de diseño y capturar más de esa corriente transitoria en los enlaces de sustrato / pozo.

Los voltajes de falla mejoraron en un 50%.

Los problemas de los productos y procesos de semiconductores altamente rentables heredados indocumentados.

¿Sería "conectado a tierra" ayuda con esto? No. No hay forma de pasar por debajo del FET, a unos pocos micrones de donde se inyectaron las corrientes transitorias, y agarrar el silicio, sin cambios masivos y costosos en el proceso.