LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor) on kehitetty 900 MHz: n matkapuhelintekniikalle. Matkaviestintämarkkinoiden jatkuva kasvu varmistaa LDMOS -transistorien käytön ja saa LDMOS -tekniikan edelleen kypsymään ja kustannukset laskevat, joten se korvaa bipolaariset transistoriteknologian useimmissa tapauksissa tulevaisuudessa. Verrattuna bipolaarisiin transistoreihin LDMOS -putkien vahvistus on suurempi. LDMOS -putkien vahvistus voi olla yli 14 dB, kun taas bipolaaristen transistorien vahvuus on 5 ~ 6 dB. LDMOS -putkia käyttävien PA -moduulien vahvistus voi olla noin 60 dB. Tämä osoittaa, että samaan lähtötehoon tarvitaan vähemmän laitteita, mikä lisää tehovahvistimen luotettavuutta.
LDMOS kestää seisovan aallon suhteen, joka on kolme kertaa suurempi kuin bipolaarinen transistori, ja voi toimia suuremmalla heijastusteholla tuhoamatta LDMOS -laitetta; se kestää tulosignaalin yliviritystä ja sopii digitaalisten signaalien lähettämiseen, koska sillä on kehittynyt hetkellinen huipputeho. LDMOS-vahvistuskäyrä on tasaisempi ja mahdollistaa monikantoaaltosignaalin vahvistamisen pienemmällä vääristymällä. LDMOS -putkessa on matala ja muuttumaton intermodulaatiotaso kyllästysalueelle, toisin kuin bipolaariset transistorit, joilla on korkea intermodulaatiotaso ja jotka muuttuvat tehotason kasvaessa. Tämän pääominaisuuden ansiosta LDMOS -transistorit voivat tuottaa kaksinkertaisesti enemmän tehoa kuin bipolaariset transistorit paremmin lineaarisesti. LDMOS -transistoreilla on paremmat lämpötilaominaisuudet ja lämpötilakerroin on negatiivinen, joten lämmön haihtumisen vaikutus voidaan estää. Tällainen lämpötilan vakaus sallii amplitudimuutoksen olla vain 0.1 dB, ja jos kyseessä on sama tulotaso, bipolaarisen transistorin amplitudi muuttuu 0.5: stä 0.6 dB: ksi ja tarvitaan yleensä lämpötilan kompensointipiiri.
LDMOS -rakenteen ominaisuudet ja käytön edut
LDMOS on laajalti käytössä, koska se on helpompi olla yhteensopiva CMOS -tekniikan kanssa. LDMOS -laiterakenne on esitetty kuvassa 1. LDMOS on virtalaite, jossa on kaksinkertainen hajautettu rakenne. Tämä tekniikka on istuttaa kaksi kertaa samaan lähde-/tyhjennysalueeseen, yksi arseenin (As) istutus suuremmalla pitoisuudella (tyypillinen istutusannos 1015 cm-2) ja toinen boorin istutus (pienemmällä pitoisuudella (tyypillinen istutusannos 1013cm-2)). B). Implantaation jälkeen suoritetaan korkean lämpötilan käyttövoimaprosessi. Koska boori diffundoituu nopeammin kuin arseeni, se diffundoituu edelleen pitkin sivusuuntaa portin rajan alla (P-kuoppa kuvassa) muodostaen kanavan, jonka pitoisuusgradientti ja sen kanavan pituus Määrittää kahden sivuttaisdiffuusioetäisyyden välisen eron . Hajoamisjännitteen lisäämiseksi aktiivisen alueen ja tyhjennysalueen välillä on ajelehtimisalue. LDMOS: n drift -alue on avain tämän tyyppisten laitteiden suunnitteluun. Epäpuhtauksien pitoisuus ajautumisalueella on suhteellisen alhainen. Siksi, kun LDMOS on kytketty korkeajännitteeseen, drift -alue kestää korkeampaa jännitettä suuren vastuksensa vuoksi. Kuviossa 1 esitetty monikiteinen LDMOS ulottuu kenttähappeen drift -alueella ja toimii kenttälevynä, mikä heikentää pinnan sähkökenttää ajautumisalueella ja auttaa lisäämään katkaisujännitettä. Kenttälevyn vaikutus liittyy läheisesti kenttälevyn pituuteen. Jotta kenttälevy toimisi täysin, on suunniteltava SiO2 -kerroksen paksuus ja toiseksi kenttälevyn pituus.
LDMOS -valmistusprosessi yhdistää BPT- ja gallium -arsenidiprosessit. Erilainen kuin tavallinen MOS -prosessi, tsLaitteen pakkauksessa LDMOS ei käytä BeO-berylliumoksidieristyskerrosta, vaan se on suoraan kiinnitetty alustaan. Lämmönjohtavuus paranee, laitteen korkean lämpötilan kestävyys paranee ja laitteen käyttöikä pitenee huomattavasti. . LDMOS -putken negatiivisen lämpötilavaikutuksen vuoksi vuotovirta tasaantuu automaattisesti kuumennettaessa, ja bipolaarisen putken positiivinen lämpötilavaikutus ei muodosta paikallista kuumaa kohtaa kollektorivirrassa, joten putki ei vaurioidu helposti. Joten LDMOS -putki vahvistaa suuresti kuormituksen epätasaisuuden ja ylikuormituksen kantavuutta. Myös LDMOS-putken automaattisen virranjakoefektin vuoksi sen tulo-lähtö-ominaiskäyrä kaartuu hitaasti 1 dB: n puristuspisteessä (kyllästysosa suurille signaalisovelluksille), joten dynaamista aluetta laajennetaan, mikä edistää analogisen vahvistusta ja digitaalisen TV: n RF -signaalit. LDMOS on suunnilleen lineaarinen, kun vahvistetaan pieniä signaaleja ilman intermodulaatiovääristymiä, mikä yksinkertaistaa korjauspiiriä suuressa määrin. MOS-laitteen DC-porttivirta on lähes nolla, esijännitepiiri on yksinkertainen, eikä tarvita monimutkaista aktiivista pienimpedanssista esijännitepiiriä, jossa on positiivinen lämpötilan kompensointi.
LDMOS: lle epitaksikerroksen paksuus, seostuspitoisuus ja ajelehtimisalueen pituus ovat tärkeimmät ominaisparametrit. Voimme lisätä hajoamisjännitettä lisäämällä ajelehtimisalueen pituutta, mutta tämä lisää sirun aluetta ja vastusta. Suurjännitteisten DMOS-laitteiden kestävyysjännite ja -vastus riippuvat epitaksikerroksen pitoisuuden ja paksuuden sekä ajelehtimisalueen pituuden välisestä kompromissista. Koska kestävillä jännitteillä ja vastusresistanssilla on ristiriitaiset vaatimukset epitaksiaalisen kerroksen pitoisuudelle ja paksuudelle. Korkea katkaisujännite vaatii paksun kevyesti seostetun epitaksikerroksen ja pitkän ajelehtimisalueen, kun taas alhainen vastus vaatii ohuen voimakkaasti seostetun epitaksikerroksen ja lyhyen ajelehtimisalueen. Siksi parhaat epitaksiaaliset parametrit ja ajelehtimisalue on valittava Pituus, jotta saadaan pienin on-resistanssi edellyttäen, että saavutetaan tietty lähde-tyhjennyskatkaisujännite.
LDMOS: lla on erinomainen suorituskyky seuraavissa asioissa:
1. Lämpövakaus; 2. Taajuuden vakaus; 3. Suurempi vahvistus; 4. Parempi kestävyys; 5. Alhaisempi melu; 6. Pienempi palautekapasitanssi; 7. Yksinkertaisempi bias -virtapiiri; 8. Jatkuva tuloimpedanssi; 9. Parempi IMD -suorituskyky; 10. Pienempi lämmönkestävyys; 11. Parempi AGC -kyky. LDMOS-laitteet soveltuvat erityisesti CDMA-, W-CDMA-, TETRA-, maanpäälliseen digitaalitelevisioon ja muihin sovelluksiin, jotka edellyttävät laajaa taajuusaluetta, suurta lineaarisuutta ja korkeaa käyttöikää.
LDMOSia käytettiin alun perin pääasiassa matkapuhelinten tukiasemien RF -tehovahvistimiin, ja sitä voidaan soveltaa myös HF-, VHF- ja UHF -yleislähettimiin, mikroaaltotutkoihin ja navigointijärjestelmiin jne. Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor (LDMOS) -transistoritekniikka, joka ylittää kaikki RF-tehotekniikat, tuo korkeamman tehon huippu-keskisuhde -suhteen (PAR, Peak-to-Aerage), suuremman vahvistuksen ja lineaarisuuden tukiaseman vahvistimien uudelle sukupolvelle. aikaa, se tuo korkeamman tiedonsiirtonopeuden multimediapalveluille. Lisäksi erinomainen suorituskyky kasvaa edelleen tehokkuuden ja tehotiheyden myötä. Viimeisen neljän vuoden aikana Philipsin toisen sukupolven 0.8 mikronin LDMOS-tekniikalla on häikäisevä suorituskyky ja vakaa massatuotantokapasiteetti GSM-, EDGE- ja CDMA-järjestelmissä. Tässä vaiheessa, jotta voidaan täyttää monikantoaallon tehovahvistimien (MCPA) ja W-CDMA-standardien vaatimukset, tarjotaan myös päivitetty LDMOS-tekniikka.
Meidän muiden tuotteiden:
