LDMOS (латерально рассеянный металлооксидный полупроводник) разработан для сотовых телефонов на частоте 900 МГц. Постоянный рост рынка сотовой связи обеспечивает применение транзисторов LDMOS, а также способствует развитию технологии LDMOS и снижению затрат, поэтому в будущем она в большинстве случаев заменит технологию биполярных транзисторов. По сравнению с биполярными транзисторами коэффициент усиления ламп LDMOS выше. Коэффициент усиления ламп LDMOS может достигать более 14 дБ, в то время как коэффициент усиления биполярных транзисторов составляет 5 ~ 6 дБ. Коэффициент усиления модулей PA, использующих лампы LDMOS, может достигать около 60 дБ. Это показывает, что для той же выходной мощности требуется меньше устройств, что увеличивает надежность усилителя мощности.
LDMOS может выдерживать коэффициент стоячей волны в три раза больший, чем у биполярного транзистора, и может работать при более высокой отраженной мощности без разрушения устройства LDMOS; он может выдерживать чрезмерное возбуждение входного сигнала и подходит для передачи цифровых сигналов, поскольку имеет улучшенную мгновенную пиковую мощность. Кривая усиления LDMOS более гладкая и позволяет усиление цифрового сигнала с несколькими несущими с меньшими искажениями. Лампа LDMOS имеет низкий и неизменный уровень интермодуляции в области насыщения, в отличие от биполярных транзисторов, которые имеют высокий уровень интермодуляции и изменяются с увеличением уровня мощности. Эта основная особенность позволяет транзисторам LDMOS иметь в два раза большую мощность, чем биполярные транзисторы, с лучшей линейностью. Транзисторы LDMOS имеют лучшие температурные характеристики, а температурный коэффициент отрицательный, поэтому влияние рассеивания тепла можно предотвратить. Такая температурная стабильность позволяет изменять амплитуду всего на 0.1 дБ, а в случае того же входного уровня амплитуда биполярного транзистора изменяется от 0.5 до 0.6 дБ, и обычно требуется схема температурной компенсации.
Характеристики структуры LDMOS и преимущества использования
LDMOS широко применяется, потому что его легче совместить с технологией CMOS. Структура устройства LDMOS показана на рисунке 1. LDMOS - это силовое устройство с двойной диффузной структурой. Этот метод заключается в имплантации дважды в одной и той же области источника / стока, одной имплантации мышьяка (As) с большей концентрацией (типичная доза имплантации 1015 см-2) и другой имплантации бора (с меньшей концентрацией (типичная доза имплантации составляет 1013см-2)). Б). После имплантации выполняется высокотемпературный пропульсивный процесс. Поскольку бор диффундирует быстрее, чем мышьяк, он будет диффундировать дальше в боковом направлении под границей затвора (P-образная лунка на рисунке), образуя канал с градиентом концентрации, длина которого определяется разницей между двумя расстояниями боковой диффузии. . Для увеличения напряжения пробоя между активной областью и областью стока имеется дрейфовая область. Область дрейфа в LDMOS является ключом к конструкции этого типа устройства. Концентрация примеси в дрейфовой области относительно невелика. Следовательно, когда LDMOS подключен к высокому напряжению, область дрейфа может выдерживать более высокое напряжение из-за своего высокого сопротивления. Поликристаллический LDMOS, показанный на рис. 1, простирается до полевого кислорода в области дрейфа и действует как пластина поля, которая ослабляет поверхностное электрическое поле в области дрейфа и способствует увеличению напряжения пробоя. Эффект полевой пластины тесно связан с длиной полевой пластины. Чтобы сделать полевую пластину полностью функциональной, необходимо рассчитать толщину слоя SiO2 и, во-вторых, длину полевой пластины.
Процесс производства LDMOS объединяет процессы BPT и арсенида галлия. В отличие от стандартного процесса MOS, яВ упаковке устройства LDMOS не использует изолирующий слой из оксида бериллия BeO, а непосредственно закреплен на подложке. Повышается теплопроводность, повышается устойчивость устройства к высоким температурам, а срок службы устройства значительно увеличивается. . Из-за отрицательного температурного воздействия трубки LDMOS ток утечки автоматически выравнивается при нагревании, а положительный температурный эффект биполярной трубки не формирует локальное горячее пятно в токе коллектора, так что трубку нелегко повредить. Таким образом, трубка LDMOS значительно увеличивает несущую способность при рассогласовании нагрузок и перевозбуждении. Кроме того, из-за эффекта автоматического разделения тока лампы LDMOS, ее характеристическая кривая ввода-вывода медленно изгибается в точке сжатия 1 дБ (участок насыщения для приложений с большим сигналом), поэтому динамический диапазон расширяется, что способствует усилению аналогового сигнала. и РЧ-сигналы цифрового телевидения. LDMOS является приблизительно линейным при усилении слабых сигналов практически без интермодуляционных искажений, что в значительной степени упрощает схему коррекции. Постоянный ток затвора МОП-устройства почти равен нулю, схема смещения проста, и нет необходимости в сложной активной схеме смещения с низким импедансом с положительной температурной компенсацией.
Для LDMOS наиболее важными характеристическими параметрами являются толщина эпитаксиального слоя, концентрация легирования и длина дрейфовой области. Мы можем увеличить напряжение пробоя, увеличив длину дрейфовой области, но это увеличит площадь кристалла и сопротивление в открытом состоянии. Выдерживаемое напряжение и сопротивление в открытом состоянии высоковольтных устройств DMOS зависят от компромисса между концентрацией и толщиной эпитаксиального слоя и длиной дрейфовой области. Потому что выдерживаемое напряжение и сопротивление в открытом состоянии имеют противоречивые требования к концентрации и толщине эпитаксиального слоя. Высокое напряжение пробоя требует толстого слаболегированного эпитаксиального слоя и длинной дрейфовой области, в то время как низкое сопротивление в открытом состоянии требует тонкого сильно легированного эпитаксиального слоя и короткой дрейфовой области. Следовательно, для получения наименьшего сопротивления в открытом состоянии при условии соблюдения определенного напряжения пробоя исток-сток необходимо выбирать наилучшие эпитаксиальные параметры и область дрейфа.
LDMOS обладает выдающимися характеристиками в следующих аспектах:
1. Термическая стабильность; 2. Стабильность частоты; 3. Более высокий выигрыш; 4. Повышенная долговечность; 5. Более низкий уровень шума; 6. Более низкая емкость обратной связи; 7. Более простая цепь тока смещения; 8. Постоянный входной импеданс; 9. Лучшая производительность IMD; 10. Более низкое тепловое сопротивление; 11. Улучшенные возможности АРУ. Устройства LDMOS особенно подходят для CDMA, W-CDMA, TETRA, цифрового наземного телевидения и других приложений, требующих широкого диапазона частот, высокой линейности и большого срока службы.
Вначале LDMOS в основном использовался для усилителей мощности РЧ в базовых станциях мобильных телефонов, а также может применяться в радиовещательных передатчиках HF, VHF и UHF, микроволновых радарах, навигационных системах и т. Д. Превосходя все технологии ВЧ-мощности, технология латерально рассеянного металлооксидного полупроводника (LDMOS) обеспечивает более высокое отношение пиковой мощности к средней (PAR, Peak-to-Aerage), более высокое усиление и линейность для нового поколения усилителей для базовых станций. время, это обеспечивает более высокую скорость передачи данных для мультимедийных услуг. Кроме того, превосходная производительность продолжает расти с повышением эффективности и удельной мощности. За последние четыре года технология 0.8-микронного LDMOS-изображения Philips второго поколения продемонстрировала великолепные характеристики и стабильные возможности массового производства в системах GSM, EDGE и CDMA. На этом этапе, чтобы соответствовать требованиям усилителей мощности с несколькими несущими (MCPA) и стандартов W-CDMA, также предоставляется обновленная технология LDMOS.
Наш другой продукт:
