LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor) je vyvinutý pre technológiu mobilných telefónov 900 MHz. Nepretržitý rast trhu s bunkovou komunikáciou zaisťuje použitie tranzistorov LDMOS, vďaka čomu technológia LDMOS naďalej dozrieva a náklady sa neustále znižujú, takže vo väčšine prípadov v budúcnosti nahradí technológiu bipolárnych tranzistorov. V porovnaní s bipolárnymi tranzistormi je zisk trubíc LDMOS vyšší. Zisk trubíc LDMOS môže dosiahnuť viac ako 14 dB, zatiaľ čo zisk bipolárnych tranzistorov je 5 ~ 6 dB. Zisk PA modulov využívajúcich trubice LDMOS môže dosiahnuť asi 60 dB. To ukazuje, že na rovnaký výstupný výkon je potrebných menej zariadení, čím sa zvyšuje spoľahlivosť výkonového zosilňovača.
LDMOS vydrží trikrát vyšší pomer stojatých vĺn ako bipolárny tranzistor a môže pracovať pri vyššom odrazenom výkone bez zničenia zariadenia LDMOS; odoláva nadmernému budeniu vstupného signálu a je vhodný na prenos digitálnych signálov, pretože má špičkový okamžitý špičkový výkon. Krivka zisku LDMOS je plynulejšia a umožňuje zosilnenie digitálneho signálu s viacerými nosičmi s menším skreslením. Trubica LDMOS má nízku a nezmenenú úroveň intermodulácie do oblasti nasýtenia, na rozdiel od bipolárnych tranzistorov, ktoré majú vysokú úroveň intermodulácie a menia sa so zvyšovaním úrovne výkonu. Táto hlavná vlastnosť umožňuje tranzistorom LDMOS vykonávať dvakrát toľko energie ako bipolárne tranzistory s lepšou linearitou. Tranzistory LDMOS majú lepšie teplotné charakteristiky a teplotný koeficient je negatívny, takže je možné zabrániť vplyvu odvodu tepla. Tento druh teplotnej stability umožňuje, aby zmena amplitúdy bola iba 0.1 dB a v prípade rovnakej vstupnej úrovne sa amplitúda bipolárneho tranzistora mení z 0.5 na 0.6 dB a zvyčajne je potrebný obvod kompenzácie teploty.
Vlastnosti štruktúry LDMOS a výhody použitia
LDMOS je široko používaný, pretože je ľahšie kompatibilný s technológiou CMOS. Štruktúra zariadenia LDMOS je znázornená na obrázku 1. LDMOS je výkonové zariadenie s dvojitou rozptýlenou štruktúrou. Touto technikou je implantácia dvakrát do toho istého regiónu zdroja / odtoku, jedna implantácia arzénu (As) s väčšou koncentráciou (typická implantačná dávka 1015 cm-2) a ďalšia implantácia bóru (s menšou koncentráciou (typická implantačná dávka 1013 cm-2)). B). Po implantácii sa uskutoční proces vysokoteplotného pohonu. Pretože bór difunduje rýchlejšie ako arzén, bude difundovať ďalej v bočnom smere pod hranicou brány (na obrázku je to P-jamka), čím sa vytvorí kanál s koncentračným gradientom a dĺžka jeho kanála sa určí rozdielom medzi dvoma bočnými difúznymi vzdialenosťami . Na zvýšenie prierazného napätia je medzi aktívnou oblasťou a odtokovou oblasťou driftová oblasť. Driftová oblasť v LDMOS je kľúčom k návrhu tohto typu zariadenia. Koncentrácia nečistôt v driftovej oblasti je relatívne nízka. Preto keď je LDMOS pripojený k vysokému napätiu, driftová oblasť môže odolávať vyššiemu napätiu kvôli jeho vysokému odporu. Polykryštalický LDMOS zobrazený na obrázku 1 sa rozširuje na poľný kyslík v driftovej oblasti a pôsobí ako poľná doska, ktorá oslabuje povrchové elektrické pole v driftovej oblasti a pomáha zvyšovať priraďovacie napätie. Účinok poľnej platne úzko súvisí s dĺžkou poľnej platne. Aby bola poľná doska plne funkčná, je potrebné navrhnúť hrúbku vrstvy SiO2 a po druhé musí byť navrhnutá dĺžka poľnej dosky.
Výrobný proces LDMOS kombinuje procesy BPT a arzenid gália. Líši sa od štandardného procesu MOS, t.j.V balení zariadenia nepoužíva LDMOS izolačnú vrstvu oxidu berylnatého z BeO, ale je na kábel priamo pripojený. Zlepšuje sa tepelná vodivosť, zvyšuje sa odolnosť zariadenia voči vysokej teplote a výrazne sa predlžuje životnosť zariadenia. . V dôsledku negatívneho teplotného účinku trubice LDMOS sa zvodový prúd pri zahrievaní automaticky vyrovná a pozitívny teplotný vplyv bipolárnej trubice nevytvára v kolektorovom prúde lokálne horúce miesto, takže sa trubica ľahko nepoškodí. Rúrka LDMOS teda výrazne posilňuje únosnosť nesúladu zaťaženia a nadmerného vzrušenia. Aj vďaka efektu automatického zdieľania prúdu trubice LDMOS sa jej charakteristika krivky vstupu-výstupu pomaly krivky v bode kompresie 1 dB (saturačná časť pre veľké signálne aplikácie), takže sa rozširuje dynamický rozsah, čo vedie k zosilneniu analógového signálu. a digitálne televízne RF signály. LDMOS je približne lineárny pri zosilňovaní malých signálov takmer bez intermodulačného skreslenia, čo do značnej miery zjednodušuje korekčný obvod. Jednosmerný hradlový prúd zariadenia MOS je takmer nulový, obvod predpätia je jednoduchý a nie je potrebný zložitý aktívny obvod predpätia s nízkou impedanciou s pozitívnou teplotnou kompenzáciou.
Pre LDMOS sú najdôležitejšími charakteristickými parametrami hrúbka epitaxnej vrstvy, dopingová koncentrácia a dĺžka driftovej oblasti. Môžeme zvýšiť priraďovacie napätie zväčšením dĺžky driftovej oblasti, ale tým sa zvýši plocha čipu a odpor. Výdržné napätie a odpor vysokonapäťových zariadení DMOS závisia od kompromisu medzi koncentráciou a hrúbkou epitaxnej vrstvy a dĺžkou driftovej oblasti. Pretože výdržné napätie a odpor majú protichodné požiadavky na koncentráciu a hrúbku epitaxnej vrstvy. Vysoké prierazné napätie vyžaduje silnú mierne dotovanú epitaxnú vrstvu a dlhú driftovú oblasť, zatiaľ čo nízky odpor vyžaduje tenkú silne dopovanú epitaxnú vrstvu a krátku driftovú oblasť. Preto je potrebné zvoliť najlepšie epitaxné parametre a driftovú oblasť Dĺžka, aby sa získal najmenší odpor pri predpoklade splnenia určitého prierazného napätia zdroj - odtok.
LDMOS má vynikajúci výkon v nasledujúcich aspektoch:
1. tepelná stabilita; 2. frekvenčná stabilita; 3. vyšší zisk; 4. Vylepšená trvanlivosť; 5. nižší hluk; 6. nižšia kapacita spätnej väzby; 7. Jednoduchší predpätý prúdový obvod; 8. Konštantná vstupná impedancia; 9. lepší výkon IMD; 10. nižší tepelný odpor; 11. Lepšie schopnosti AGC. Zariadenia LDMOS sú obzvlášť vhodné pre CDMA, W-CDMA, TETRA, digitálnu pozemskú televíziu a ďalšie aplikácie, ktoré vyžadujú široký frekvenčný rozsah, vysokú linearitu a vysoké požiadavky na životnosť.
LDMOS sa v raných dobách používal hlavne na výkonové zosilňovače RF v základňových staniciach mobilných telefónov a možno ho použiť aj na vysielače HF, VHF a UHF, mikrovlnné radary a navigačné systémy atď. Tranzistorová technológia Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor (LDMOS), presahujúca všetky vysokofrekvenčné energetické technológie, prináša novej generácii zosilňovačov základňových staníc vyšší pomer špičkových a priemerných výkonov (PAR, Peak-to-Aerage), vyšší zisk a linearitu. prináša vyššiu rýchlosť prenosu dát pre multimediálne služby. Vynikajúci výkon sa navyše zvyšuje s účinnosťou a hustotou výkonu. Za posledné štyri roky mala technológia LDMOS druhej generácie s veľkosťou 0.8 mikrónu oslnivý výkon a stabilnú veľkovýrobnú kapacitu v systémoch GSM, EDGE a CDMA. V tejto fáze je k dispozícii aktualizovaná technológia LDMOS, aby sa splnili požiadavky multi-nosných výkonových zosilňovačov (MCPA) a štandardov W-CDMA.
Náš ďalší produkt:
