MOSFET Sperrstrom Spannungsabhänigkeit

[Lord of L. (lightninglord)]

Hallo Zusammen,

ich muss für einen MOSFET den Leckstrom

$$I_{DSS}$$

abschätzen. Genauer geht es sich hier um den maximal Betrag bei einer 
bekannten Temperatur und bekanntem

$$U_{DS}$$

$$I_{DSS}$$

 ist ja stark temperaturabhängig, leider habe ich hierzu kein 
belastbares (zitierfähiges) Material gefunden, nur eine Fausformel von

$$\frac{0,5}{10 °C}$$

Die Faustformel für die Temperaturabhängigkeit finde ich natürlich nicht 
in meinem Tietze. Was ist der Hauptverursacher des Leckstroms? Die 
Bulk-Diode? Wie ist der Verlauf von

$$I_{DSS}$$

 über

$$U_{DS}$$

?


Vielen Dank schon einmal für eure Hilfe.


PS: Gehen hier im Forum keine Inline Formeln?

[William Shockley Walter Schottky (Gast)]

Hiermit gab mir Google an 2. Position ein pdf vom Springer Verlag
https://www.google.com/search?q=mosfet+leakage+current+vs+temperature

Hauptsächlich ist es wohl die Bulkdiode mit Sperrstrom gemäß Shockley 
Gleichung. Ich könnte mir aber auch "diffusen" Leckstrom vorstellen...

[Michael B. (laberkopp)]

William Shockley Walter Schottky schrieb:
> Hauptsächlich ist es wohl die Bulkdiode mit Sperrstrom gemäß Shockley
> Gleichung

Da könnte was dran sein:

Sperrstrom ohne Bulkdiode:
ALD1107: 400pA max (bei 25 GradC)
BSS83: 10nA max (bei 25 GradC)

Sperrstrom mit Bulkdiode:
BS170: 500nA max (bei 25 GradC)
BSS295: 1uA max (bei 25 GradC)

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Lord of L. schrieb:
> Was ist der Hauptverursacher des Leckstroms? Die Bulk-Diode?

Ja, was sonst? Evtl. kommt noch ein schmutziges Gehäuse in Frage ;-)

Du musst dich von der Vorstellung lösen, die Bulk-Diode sei ein Bauteil,
das parallel zu eigentlichen Mosfet im Gehäuse eingebaut ist und nur
dazu dient, die Leute zu ärgern. Vielmehr enthält jeder Mosfet zwei
wesentliche, für seine Funktion essentielle PN-Übergänge. Der eine liegt
zwischen B und D, der andere zwischen B und S. Bei den meisten Mosfets
ist B mit S verbunden, so dass nach außen nur der PN-Übergang zwischen B
und D in Erscheinung tritt und dann Bulk- oder Substratdiode genannt
wird.

Wie ist der Verlauf von
> I_DSS über U_DS?

Es ist derselbe wie bei jedem PN-Übergang und kann damit auf dieselbe
Weise wie bei einer gewöhnlichen Diode bestimmt werden. Allerdings sind
die dafür benötigten Parameter im Datenblatt nicht aufgeführt und müssen
deswegen experimentell bestimmt werden.

Michael B. schrieb:
> Da könnte was dran sein:
>
> Sperrstrom ohne Bulkdiode:
> ALD1107: 400pA max (bei 25 GradC)
> BSS83: 10nA max (bei 25 GradC)
>
> Sperrstrom mit Bulkdiode:
> BS170: 500nA max (bei 25 GradC)
> BSS295: 1uA max (bei 25 GradC)

Der gemeinhin als Bulk-Diode bezeichnete PN-Übergang ist bei jedem
Mosfet vorhanden. Der Unterschied hat also nichts mit der Bulk-Diode zu
tun, sondern damit, dass der ALD1107 und der BSS83 im Vergleich zum
BS170 und BSS295 einen sehr viel geringeren effektiven Querschnitt haben
und deswegen nicht nur im On-, sondern auch im Off-Zustand schlechter
leiten.

[William Shockley Walter Schottky (Gast)]

Yalu X. schrieb:
> einen sehr viel geringeren effektiven Querschnitt haben
> und deswegen nicht nur im On-, sondern auch im Off-Zustand schlechter
> leiten.

Gerade wo ich beruflich mit MOSFETs zu tun hab - Danke, again what 
learned :)

Wo ist der TO?

[nachtmix (Gast)]

William Shockley Walter Schottky schrieb:
> Hauptsächlich ist es wohl die Bulkdiode

Im Deutschen auch als Substratdiode bezeichnet. Damit wird wohl klarer, 
wo sich diese große Diode versteckt.

[Lord of L. (lightninglord)]

Erst einmal vielen Dank für die Antworten. Das Springer PDF scheint sehr 
vielversprechend aus.

Ein ausmessen des Leckstromverhaltens kommt leider nicht in Frage. Das 
wäre natürlich die Einfachste Möglichkeit :D

Yalu X. schrieb:
> Du musst dich von der Vorstellung lösen, die Bulk-Diode sei ein Bauteil,
> das parallel zu eigentlichen Mosfet im Gehäuse eingebaut ist und nur
> dazu dient, die Leute zu ärgern.

Ich finde nicht, dass mich der PN-Übergang ärgert, der hat auch 
Vorteile, so als Freilaufdiode zum Beispiel.