En un NMOS, ¿fluye la corriente desde la fuente al drenaje o viceversa?

En un NMOS, ¿fluye la corriente desde la fuente al drenaje o viceversa?

Esta página de Wikipedia me está confundiendo: http://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET

La imagen de arriba me confunde. Para el canal N, muestra la polaridad del diodo yendo hacia la fuente en algunos, pero lejos de la fuente en otros.

Me pregunto qué terminal debería estar conectado a la fuente de alimentación (es decir, el terminal positivo de la batería) y cuál debería estar conectado al usuario avanzado (es decir, el motor eléctrico).

La corriente convencional fluye del drenaje a la fuente en un MOSFET de canal N.
La flecha muestra la dirección del diodo del cuerpo en un MOSFET con un diodo parsítico entre la fuente y el drenaje a través del sustrato. Falta este diodo en silicio sobre zafiro.

2a es una topología JFet tan diferente.

2d es un MOSFET sin diodo corporal. YO'

\ 2e es un FET de modo de agotamiento: está encendido sin voltaje de compuerta y toma voltaje negativo para apagar el FET. Por lo tanto, el diodo tiene otra polaridad; de lo contrario, el diodo del cuerpo se conduciría siempre que hubiera voltaje de puerta.

Cuando existe un canal en un MOSFET, la corriente puede fluir desde el drenaje a la fuente o desde la fuente al drenaje; es una función de cómo se conecta el dispositivo en el circuito. El canal de conducción no tiene polaridad intrínseca, es como una resistencia en ese sentido.

Sin embargo, el diodo del cuerpo intrínseco dentro del MOSFET está en paralelo con el canal de conducción. Cuando el canal de conducción está presente, el diodo se deriva y la corriente fluye a través del camino de menor resistencia (el canal). Cuando el canal está apagado, el diodo está en circuito y se conducirá o bloqueará según la polaridad de la corriente de la fuente de drenaje.

Como muestra su imagen, hay dispositivos de canal N y de canal P, así como dispositivos de modo de mejora y de modo de agotamiento. En todos estos casos, la corriente puede fluir desde la fuente hasta el drenaje, así como desde el drenaje hasta la fuente: es solo una cuestión de cómo se conecta el dispositivo en el circuito.

Su imagen no muestra el diodo intrínseco en los dispositivos: el punto de flecha hacia o desde la puerta es una indicación del tipo de canal (los puntos del canal N hacia la puerta, los puntos del canal P lejos de la puerta).

Este símbolo le muestra el diodo inherente entre el drenaje y la fuente.

$V_{gate} > V_{source}$

$V_{gate} < V_{source}$

Dispositivos delpetion N-canal tienen un canal por defecto, y necesitan un voltaje en la puerta inferior de la fuente con el fin de convertir el canal fuera . El canal se puede ampliar hasta cierto punto aumentando el voltaje de puerta a fuente por encima de 0.

Dispositivos de agotamiento de canal P también tienen un canal por defecto, y necesitan un voltaje en la puerta superior de la fuente con el fin de convertir el canal fuera . El canal se puede ampliar hasta cierto punto disminuyendo el voltaje de puerta a fuente por debajo de 0.

No he tomado ninguna clase de semiconductores, pero si está interesado en una respuesta limitada a la operación a nivel de circuito, la respuesta rápida es:

con NMOS , la corriente fluye desde el drenaje a la fuente (las flechas apuntan lejos del dispositivo en la fuente) con PMOS , la corriente fluye desde la fuente al drenaje (las flechas apuntan al dispositivo en la fuente)

En el diagrama anterior, las palabras canal P se refieren al tipo de canal que se forma debajo de la puerta. La P significa que el canal se forma en un semiconductor de tipo P, mientras que la N significa un semiconductor de tipo N.

Con respecto a la confusión. tienes razón, es confuso. Lo que estás viendo se conoce como una terminal atada al cuerpo fuente. En algunas aplicaciones esto es útil (ver más abajo para más información). Ignorarlo por el momento.

En general, cuando se examina un esquema de circuito analógico, es convencional ver flechas en el terminal Fuente del transistor.

Cuando se examinan los esquemas de nivel de transistor digital (en oposición a las puertas de nivel de puerta, es decir, AND, OR, XOR), convencionalmente, no hay flechas. El aspecto distintivo es que el PMOS tendrá una pequeña burbuja en la terminal Gate, mientras que el NMOS no tendrá ninguna burbuja. Tenga la seguridad de que, de hecho, son los mismos transistores (tanto PMOS como NMOS) en aplicaciones analógicas y digitales. Pero la forma en que se operan es muy diferente.

Dato curioso para un principiante El transistor es un dispositivo de cuatro terminales: compuerta, drenaje, fuente y cuerpo. Como introducción a la microelectrónica, es convencional ignorar la terminal del cuerpo inicialmente, pero solo para ayudarlo a familiarizarse con las ecuaciones principales. Sin embargo, existe un fenómeno semiconductor conocido como el efecto del cuerpo que introduce una capa adicional de complejidad en los cálculos manuales con respecto al cálculo del punto de operación en reposo de un transistor (el punto de operación en reposo es una palabra importante que encontrará; es solo una fantasía palabra que significa el punto de operación IV o voltaje de corriente del transistor en cuestión).

Modelar un transistor es una tarea muy compleja y es una disciplina de ingeniería eléctrica o física aplicada en sí misma. Cualquier libro de texto introductorio en microelectrónica generalmente comienza un capítulo que menciona uniones pn (un tipo de semiconductor de silicio dopado).

Si está realmente interesado y tiene una comprensión básica de las ecuaciones cuadráticas y el álgebra, puede echar un vistazo a un gran libro de texto introductorio escrito por Behzad Razavi . Desearía tener este libro cuando estudié microelectrónica en la universidad. Sin embargo, supone una comprensión de los circuitos básicos (es decir, resistencias, condensadores e inductores).

Sí, la corriente puede fluir desde el drenaje a la fuente y viceversa. Para simplificarlo aún más, me gustaría agregar un poco a lo que @Adam Lawrence ha mencionado.

Estoy seguro de que está familiarizado con la sección transversal del transistor CMOS. Puede ver que la sección transversal del Mosfet ESTÁ INCLUSO desde la línea vertical central. Entonces, cualquier terminal (de los dos terminales en los lados de nmos) tiene un voltaje más alto que el otro terminal, que se convierte en su drenaje (para NMOS) y el otro terminal con menor voltaje se convierte en la fuente (para nmos). Lo contrario se sigue para pmos.

Sin embargo, tenga cuidado al comprar / tratar con Mosfets discretos de 3 pines (es decir, SiHG47N60EF ) donde el volumen interno ya está conectado a la fuente (para nmos) o al drenaje (para pmos) internamente. Esto hace que los pines mosfet sean predefinidos como se menciona en la hoja de datos. En ese caso, lo anterior sigue siendo cierto que el terminal de mayor voltaje es el drenaje y el terminal de menor voltaje es la fuente de nmos. Sin embargo, si aplica un voltaje más alto a la fuente predefinida como se menciona en la hoja de datos, los voltajes de umbral no serán los mismos que se mencionan en la hoja de datos. Y su transistor no se comportará igual que lo especificado en la hoja de datos.