LDMOS (странично дифузиран метален оксиден полупроводник) е разработен за 900MHz клетъчна телефонна технология. Непрекъснатият растеж на пазара на клетъчни комуникации гарантира прилагането на LDMOS транзистори, а също така кара LDMOS технологията да продължи да узрява и разходите да продължават да намаляват, така че в повечето случаи тя ще замени биполярната транзисторна технология в повечето случаи в бъдеще. В сравнение с биполярните транзистори, коефициентът на усилване на LDMOS тръбите е по-висок. Коефициентът на усилване на LDMOS лампите може да достигне повече от 14dB, докато този на биполярните транзистори е 5 ~ 6dB. Коефициентът на усилване на PA модулите, използващи LDMOS лампи, може да достигне около 60 dB. Това показва, че са необходими по-малко устройства за една и съща изходна мощност, като по този начин се увеличава надеждността на усилвателя на мощност.
LDMOS може да издържи съотношение на стояща вълна три пъти по-високо от това на биполярен транзистор и може да работи с по-висока отразена мощност, без да разрушава LDMOS устройството; той може да издържи свръхвъзбуждането на входния сигнал и е подходящ за предаване на цифрови сигнали, тъй като има разширена моментна пикова мощност. Кривата на усилване LDMOS е по-плавна и позволява усилване на цифровия сигнал с много носители с по-малко изкривяване. LDMOS тръбата има ниско и непроменено ниво на интермодулация към областта на насищане, за разлика от биполярните транзистори, които имат високо ниво на интермодулация и се променят с увеличаването на нивото на мощност. Тази основна характеристика позволява LDMOS транзисторите да изпълняват два пъти повече мощност от биполярните транзистори с по-добра линейност. LDMOS транзисторите имат по-добри температурни характеристики и температурният коефициент е отрицателен, така че влиянието на разсейването на топлината може да бъде предотвратено. Този вид температурна стабилност позволява промяната на амплитудата да бъде само 0.1 dB, а в случай на същото входно ниво амплитудата на биполярния транзистор се променя от 0.5 до 0.6 dB и обикновено се изисква схема за компенсация на температурата.
LDMOS структурни характеристики и предимства на използването
LDMOS е широко възприет, тъй като е по-лесно да бъде съвместим с CMOS технологията. Структурата на LDMOS устройството е показана на Фигура 1. LDMOS е захранващо устройство с двойно дифузна структура. Тази техника е да се имплантира два пъти в една и съща област 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 1013cm-2)). Б). След имплантацията се извършва високотемпературен процес на задвижване. Тъй като борът дифузира по-бързо от арсена, той ще дифундира по-нататък по страничната посока под границата на портата (P-кладенец на фигурата), образувайки канал с градиент на концентрация, и дължината на канала му Определя се от разликата между двете странични дифузионни разстояния . За да се увеличи напрежението на пробив, има зона на отклонение между активната област и зоната на източване. Дрифт регионът в LDMOS е ключът към дизайна на този тип устройства. Концентрацията на примеси в дрейфовия регион е относително ниска. Следователно, когато LDMOS е свързан към високо напрежение, дрейфовата област 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 спомогне за увеличаване на напрежението на пробив. Ефектът на полевата плоча е тясно свързан с дължината на полевата плоча. За да стане полевата плоча напълно функционална, трябва да се проектира дебелината на слоя SiO2, и второ, трябва да се проектира дължината на полевата плоча.
Производственият процес LDMOS комбинира BPT и процеси на галиев арсенид. Различен от стандартния MOS процес, т.е.В опаковката на устройството LDMOS не използва изолационен слой BeO берилиев оксид, но е директно закрепен върху основата. Подобрява се топлопроводимостта, подобрява се устойчивостта на устройството към висока температура и животът на устройството се удължава значително. . Поради отрицателния температурен ефект на LDMOS тръбата, токът на изтичане автоматично се изравнява при нагряване, а положителният температурен ефект на биполярната тръба не образува локално горещо място в колекторния ток, така че тръбата не може лесно да се повреди. Така че LDMOS тръбата значително укрепва носещата способност на несъответствието на товара и превъзбуждането. Също така поради ефекта на автоматичното споделяне на тока на LDMOS тръбата, неговата крива на входно-изходна характеристика се извива бавно в точката на компресия 1dB (секция за насищане за големи приложения на сигнала), така че динамичният обхват се разширява, което благоприятства усилването на аналоговия и цифрови телевизионни RF сигнали. LDMOS е приблизително линеен, когато усилва малки сигнали с почти никакво интермодулационно изкривяване, което опростява корекционната схема до голяма степен. Токът на постоянен ток на MOS устройството е почти нулев, веригата за отклонение е проста и няма нужда от сложна активна верига за пристрастия с нисък импеданс с положителна температурна компенсация.
За LDMOS дебелината на епитаксиалния слой, концентрацията на легиране и дължината на дрейфната област са най-важните характеристични параметри. Можем да увеличим напрежението на пробив, като увеличим дължината на зоната на дрейфа, но това ще увеличи площта на чипа и съпротивлението. Издържащото напрежение и устойчивостта на напрежение на устройствата с високо напрежение DMOS зависят от компромис между концентрацията и дебелината на епитаксиалния слой и дължината на зоната на дрейфа. Тъй като издържащото напрежение и съпротивлението на напрежение имат противоречиви изисквания за концентрацията и дебелината на епитаксиалния слой. Високото пробивно напрежение изисква дебел леко допиран епитаксиален слой и дълъг дрейф регион, докато ниското съпротивление изисква тънък силно легиран епитаксиален слой и къса дрейфна област. Следователно, трябва да се изберат най-добрите епитаксиални параметри и дрейфова област, за да се получи най-малкото съпротивление при предпоставка за постигане на определено напрежение на източване източник-източване.
LDMOS има изключителни резултати в следните аспекти:
1. Термична стабилност; 2. Честотна стабилност; 3. По-висока печалба; 4. Подобрена трайност; 5. По-нисък шум; 6. По-нисък капацитет на обратната връзка; 7. По-проста верига на отклонение на тока; 8. Постоянен входен импеданс; 9. По-добро изпълнение на IMD; 10. По-ниска термична устойчивост; 11. По-добра възможност за AGC. LDMOS устройствата са особено подходящи за CDMA, W-CDMA, TETRA, цифрова наземна телевизия и други приложения, които изискват широк честотен диапазон, висока линейност и високи изисквания за експлоатационен живот.
LDMOS се използва главно за RF усилватели на мощност в базовите станции на мобилните телефони в ранните дни и може да се прилага и за HF, VHF и UHF излъчващи предаватели, микровълнови радари и навигационни системи и т.н. Превъзхождайки всички радиочестотни технологии, транзисторната технология с латерално дифузиран метален оксиден полупроводник (LDMOS) носи по-високо съотношение между върхови и средни мощности (PAR, Peak-to-Aerage), по-голяма печалба и линейност на новото поколение усилватели на базовите станции време, това носи по-висока скорост на предаване на данни за мултимедийни услуги. В допълнение, отличната производителност продължава да се увеличава с ефективността и плътността на мощността. През последните четири години, второто поколение 0.8-микронна LDMOS технология на Philips има ослепителна производителност и стабилен капацитет за масово производство на системи GSM, EDGE и CDMA. На този етап, за да се отговори на изискванията на усилвателите на мощност с няколко носители (MCPA) и стандартите W-CDMA, се предоставя и актуализирана технология LDMOS.
Нашата друг продукт:
