Има два основни типа DMOS, вертикален транзистор с полупроводников полево-дифузен метален оксид VDMOSFET (вертикален двойно-дифузиран MOSFET) и страничен транзистор с полупроводников полев ефект с метален оксид LDMOSFET (страничен двойно-дифузиран MOSFET). LDMOS е широко приет, защото е по -лесно да бъде съвместим с CMOS технологията. LDMOS
LDMOS (странично разпръснат полупроводник от метален оксид)
LDMOS е захранващо устройство с двойна дифузна структура. Тази техника е да се имплантира два пъти в един и същ регион източник/дренаж, една имплантация на арсен (As) с по-голяма концентрация (типична имплантационна доза от 1015 cm-2) и друга имплантация на бор (с по-малка концентрация (типична имплантационна доза от 1013см-2)). Б). След имплантирането се извършва високотемпературен процес на задвижване. Тъй като борът се дифундира по-бързо от арсена, той ще се разпространява по-нататък по страничната посока под границата на портата (P-ямка на фигурата), образувайки канал с градиент на концентрация и дължината на канала му, определена от разликата между двете странични разстояния на дифузия . За да се увеличи пробивното напрежение, има зона на дрейф между активната област и зоната на източване. Дрейфът в LDMOS е ключът към дизайна на този тип устройства. Концентрацията на примеси в зоната на дрейф е относително ниска. Следователно, когато LDMOS е свързан към високо напрежение, зоната на дрейфа може да издържи на по -високо напрежение поради високото си съпротивление. Поликристалният LDMOS, показан на фиг. 1, се простира до полевия кислород в зоната на дрейфа и действа като полева плоча, която ще отслаби повърхностното електрическо поле в зоната на дрейфа и ще помогне за увеличаване на пробивното напрежение. Размерът на полевата плоча е тясно свързан с дължината на полевата плоча [6]. За да стане полевата плоча напълно функционална, трябва да се проектира дебелината на слоя SiO2, и второ, дължината на полевата плоча трябва да бъде проектирана.
Устройството LDMOS има субстрат и в субстрата се образуват източник и източващ участък. Изолационен слой е предвиден върху част от субстрата между източните и дренажните области, за да се осигури плоска връзка между изолационния слой и повърхността на субстрата. След това върху част от изолационния слой се оформя изолационен елемент, а върху част от изолационния елемент и изолационния слой се формира вентил. С помощта на тази структура се установява, че има прав токов път, който може да намали съпротивлението при включване, като същевременно поддържа високо пробивно напрежение.
Има две основни разлики между LDMOS и обикновените MOS транзистори: 1. Той приема LDD структура (или наречена дрейф област); 2. Каналът се контролира от дълбочината на страничното съединение на две дифузии.
1. Предимства на LDMOS
• Отлична ефективност, която може да намали консумацията на енергия и разходите за охлаждане
• Отлична линейност, която може да сведе до минимум необходимостта от предварителна корекция на сигнала
• Оптимизирайте ултра ниския термичен импеданс, което може да намали размера на усилвателя и изискванията за охлаждане и да подобри надеждността
• Отлична пикова мощност, висока 3G скорост на предаване на данни с минимален процент грешки в данните
• Висока плътност на мощността, използвайки по -малко транзисторни пакети
• Свръх ниска индуктивност, капацитет на обратна връзка и импеданс на низови врати, което в момента позволява на LDMOS транзисторите да осигурят подобрение на усилването от 7 bB на биполярни устройства
• Заземяването с директен източник подобрява увеличаването на мощността и елиминира необходимостта от изолационни вещества BeO или AIN
• Висока печалба на мощност при честота GHz, което води до по-малко етапи на проектиране, по-опростен и по-рентабилен дизайн (с използване на евтини задвижващи транзистори с ниска мощност)
• Отлична стабилност, поради отрицателната постоянна температура на изтичащия ток, така че не се влияе от топлинните загуби
• Той може да понася по -голямо несъответствие на натоварването (VSWR) по -добре от двойните носители, подобрявайки надеждността на полевите приложения
• Отлична радиочестотна стабилност, с вграден изолационен слой между портата и дренажа, който може да намали капацитета на обратната връзка
• Много добра надеждност през средното време между повредите (MTTF)
2. Основните недостатъци на LDMOS
1) Ниска плътност на мощността;
2) Лесно се поврежда от статично електричество. Когато изходната мощност е подобна, площта на LDMOS устройството е по -голяма от тази на биполярния тип. По този начин броят на матриците на една пластина е по -малък, което прави цената на MOSFET (LDMOS) устройствата по -висока. По -голямата площ също ограничава максималната ефективна мощност на даден пакет. Статичното електричество обикновено може да достигне няколкостотин волта, което може да повреди портата на LDMOS устройството от източника към канала, така че са необходими антистатични мерки.
В обобщение, LDMOS устройствата са особено подходящи за приложения, изискващи широк честотен диапазон, висока линейност и високи изисквания за експлоатационен живот като CDMA, W-CDMA, TETRA и цифрова наземна телевизия.
Нашата друг продукт:
