¿Los MOSFETs generalmente se queman abiertos o cerrados?


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Me preguntaba si un MOSFET de energía falla debido al sobrecalentamiento, ¿generalmente se quemará como un circuito abierto o cortocircuito?

Además, ¿el daño por exceso de temperatura generalmente hace que el óxido de la puerta sople como una resistencia baja (<100 ohmios)?


Después de buscar más, también encontré algunas pruebas anecdóticas que sugieren que los FET generalmente fallan como un corto circuito aquí .
Adam

Respuestas:


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Asumiendo que mi respuesta es correcta, mi intuición estaba equivocada sobre esto. La respuesta corta es que esperaría que un MOSFET fallara como circuito abierto debido a condiciones de sobretemperatura.

Este artículo de wikipedia sugiere que:

Aumento de la resistencia de drenaje a la fuente. Se observa en dispositivos de alta temperatura y es causada por interacciones metal-semiconductor, hundimiento de compuerta y degradación de contacto óhmico.

... al menos en los circuitos integrados de microondas monolíticos, pero la terminología parece coherente con los MOSFET ...

Este otro artículo también sugiere que no se abrirá, pero por diferentes razones (fundamentalmente mecánicas):

Lo que sucede exactamente depende de cuán excesivo sea el poder. Puede ser una cocción sostenida. En este caso, el MOSFET se calienta lo suficiente como para literalmente soldarse. Gran parte del calentamiento del MOSFET a altas corrientes está en los cables, que pueden soldarse fácilmente sin que el MOSFET falle. Si el calor se genera en el chip, se calentará, pero su temperatura máxima generalmente no está restringida por el silicio, sino por la fabricación. El chip de silicio se une al sustrato mediante una soldadura suave y es bastante fácil fundirlo y hacer que se filtre entre el epoxi y el metal del cuerpo, formando gotas de soldadura. ¡Esto puede no destruir el chip!


¡Gracias por la respuesta! Supongo que según su investigación, la respuesta es la habitual "depende de muchos factores". ¡Esperaba que algunas personas hubieran tenido experiencias personales que también pudieran compartir!
Adam

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Por lo general, un MOSFET fallará primero. Esto se debe a que el calor excesivo, por difusión, mezclará los dopantes lo suficiente como para crear un buen conductor en lugar de las barreras pn o np que estaban allí originalmente. A menudo, el óxido de la puerta también se llevará a la difusión, causando un corto entre los tres terminales.

Solo si la corriente de cortocircuito después de este primer modo de falla es lo suficientemente alta como para volar los cables de enlace o el transistor completo, hay un circuito abierto.


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La puerta en corto para drenar es un modo de falla muy común y fácilmente probado. A menudo será muy corto o 10s de ohmios. Los mosfets que fallaron de esta manera también tienden a destruir lo que sea que los condujera. Cuando sospecho mosfets muertos, eso es lo primero que busco.


Estoy de acuerdo con la respuesta Una sobrecorriente aplicada a mi 2N7000 redujo la resistencia SG a 20 ohmios. DG a 2K.
gstorto
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