¿Por qué la fuente MOSFET se indica con una flecha?

Cualquier unión P-N es un diodo (entre otras formas de hacer diodos). Un MOSFET tiene dos de ellos, aquí mismo:

EsagranpartedelsiliciodopadoconPeselcuerpooelsustrato.Teniendoencuentaestosdiodos,sepuedeverqueesbastanteimportantequeelcuerpoestésiempreaunvoltajemásbajoquelafuenteoeldrenaje.Delocontrario,losdiodossedesvíanhaciadelante,yesoprobablementenosealoquequerías.

Peroespera,seponepeor!UnBJTesunsándwichdetrescapasdematerialesNPN,¿verdad?UnMOSFETtambiéncontieneunBJT:

Silacorrientededrenajeesalta,entonceselvoltajeatravésdelcanalentrelafuenteyeldrenajetambiénpuedeseralto,porqueRDS(encendido)RDS(encendido)noescero.Sieslosuficientementealtocomoparadesviareldiododeorigendelcuerpo,yanotieneunMOSFET:tieneunBJT.Esotampocoesloquequerías.

EnlosdispositivosCMOS,seponeaúnpeor.EnCMOS,tieneestructurasPNPN,quehacenuntiristorparásito.Estoesloquecausaellatchup.

Solución:cortaelcuerpoalafuente.EstocortaelemisordebasedelparásitoBJT,manteniéndolofirmementeapagado.Loidealesquenolohagaatravésdecablesexternos,porqueentoncesel"corto" también tendría una alta inductancia y resistencia parasitaria, lo que hace que la "retención" del BJT parásito no sea tan fuerte. En su lugar, los cortas justo en el dado.

Es por esto que los MOSFET no son simétricos. Puede ser que algunos diseños sean simétricos, pero para hacer un MOSFET que se comporte de manera confiable como un MOSFET, debe abreviar una de esas N regiones en el cuerpo. Para cualquiera que haga eso, ahora es la fuente, y el diodo que no cortó es el "diodo del cuerpo".

Esto no es nada específico de transistores discretos, en realidad. Si tiene un MOSFET de 4 terminales, debe asegurarse de que el cuerpo esté siempre en el voltaje más bajo (o más alto, para dispositivos de canal P). En los circuitos integrados, el cuerpo es el sustrato para todo el circuito integrado, y generalmente está conectado a tierra. Si el cuerpo tiene un voltaje más bajo que la fuente, entonces debe considerar el efecto corporal. Si observa un circuito CMOS donde hay una fuente que no está conectada a tierra (como la compuerta NAND a continuación), realmente no importa, porque si B es alto, entonces el transistor más bajo está encendido y el que está más bajo. Por encima de él, realmente tiene su fuente conectada a tierra. O bien, B es bajo y la salida es alta, y no hay ninguna corriente en los dos transistores inferiores.

Recopiladode: MOSFET: ¿Por qué el drenaje y la fuente son diferentes?

Para tu información: Estoy muy satisfecho con esta respuesta detallada que pensé que debería estar aquí. Gracias a Phil Frost

Los MOSFET de IC no son lo mismo que sus homólogos discretos

Usted tiene razón al decir que los MOSFET de cuatro terminales con difusión lateral (como los que forman CMOS IC) son dispositivos simétricos: el sustrato o pozo se conecta por separado al más bajo o más alto (según el tipo de FET que tenga) ) potencial en el circuito, mientras que la fuente puede elevarse por encima / disminuir por debajo del potencial del sustrato / pozo.

Sin embargo, , el 99% de los MOSFET discretos realizados a lo largo de la historia y el 100% de los MOSFET discretos en la producción actual utilizan una estructura diferente , en lugar de tener la fuente y drene de lado a lado, el drenaje está en la parte inferior y la fuente está en la parte superior, con la puerta cortada en el FET. Esto se denomina MOSFET vertical , y se muestra a continuación en su forma moderna (es decir, una estructura MOS de zanja: los MOSFET verticales tempranos usaban una ranura en V para la puerta en lugar de la zanja). Estas estructuras son inherentemente asimétricas y también se prestan para conectarse al sustrato con la fuente, formando así el cuerpo diodo que es una parte sorprendentemente útil de un dispositivo MOS de potencia.

La flecha no indica la dirección del flujo de corriente, indica la unión PN entre el cuerpo y el canal.

Si usa el símbolo de 4 terminales, en realidad es a menudo simétrico:

En el diseño de circuitos integrados, los kits de diseño deberían darle la opción de usar estos símbolos o algo parecido, ya que el cuerpo generalmente estará vinculado al potencial más alto o más bajo de todo el IC (tal vez con más flexibilidad para los dispositivos PMOS en un proceso n-well), no necesariamente al mismo terminal que la fuente.

En un diseño discreto, generalmente estás limitado a conectar el cuerpo al mismo terminal que la fuente.

La fuente y el drenaje no siempre son iguales, esto es cierto en particular para dispositivos discretos, pero también hay una serie de transistores integrados con una estructura diferente para la fuente y el drenaje.

Los transistores integrados son muy a menudo simétricos, el drenaje y la fuente se pueden usar indistintamente. La flecha en el terminal "fuente" se usa para indicar el tipo de transistor (NMOS o PMOS) y se usa para mapearlo apropiadamente en los modelos de transistor subyacentes que a veces se refieren a la fuente. Por supuesto, los terminales se pueden usar con el drenaje y la fuente intercambiada y el modelo de transistor se invierte.

Por último, hay algunos kits de diseño donde no hay una flecha de origen que tenga en cuenta el hecho de que los transistores son simétricos.