LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor) je vyvinut pro technologii mobilních telefonů 900 MHz. Neustálý růst trhu buněčné komunikace zajišťuje použití tranzistorů LDMOS a také umožňuje, aby technologie LDMOS pokračovala v zralosti a náklady stále klesaly, takže v budoucnu ve většině případů nahradí technologii bipolárních tranzistorů. Ve srovnání s bipolárními tranzistory je zisk trubek LDMOS vyšší. Zisk trubek LDMOS může dosáhnout více než 14 dB, zatímco u bipolárních tranzistorů je to 5 ~ 6 dB. Zisk PA modulů využívajících trubice LDMOS může dosáhnout asi 60 dB. To ukazuje, že pro stejný výstupní výkon je zapotřebí méně zařízení, čímž se zvyšuje spolehlivost výkonového zesilovače.
LDMOS vydrží poměr stojatých vln třikrát vyšší než u bipolárního tranzistoru a může pracovat při vyšším odraženém výkonu, aniž by zničil zařízení LDMOS; vydrží nadměrné buzení vstupního signálu a je vhodný pro přenos digitálních signálů, protože má pokročilý okamžitý špičkový výkon. Křivka zisku LDMOS je plynulejší a umožňuje zesílení digitálního signálu s více nosiči s menším zkreslením. Trubice LDMOS má nízkou a nezměněnou úroveň intermodulace k oblasti nasycení, na rozdíl od bipolárních tranzistorů, které mají vysokou úroveň intermodulace a mění se s nárůstem úrovně výkonu. Tato hlavní vlastnost umožňuje tranzistorům LDMOS vykonávat dvakrát větší výkon než bipolární tranzistory s lepší linearitou. Tranzistory LDMOS mají lepší teplotní charakteristiky a teplotní koeficient je záporný, takže lze zabránit vlivu rozptylu tepla. Tento druh teplotní stability umožňuje, aby změna amplitudy byla pouze 0.1 dB a v případě stejné vstupní úrovně se amplituda bipolárního tranzistoru mění z 0.5 na 0.6 dB a obvykle je vyžadován teplotní kompenzační obvod.
Vlastnosti struktury LDMOS a výhody použití
LDMOS je široce přijímán, protože je snazší být kompatibilní s technologií CMOS. Struktura zařízení LDMOS je znázorněna na obrázku 1. LDMOS je napájecí zařízení s dvojitě rozptýlenou strukturou. Tato technika spočívá v implantaci dvakrát do stejné oblasti zdroje / odtoku, jedné implantaci arsenu (As) s větší koncentrací (typická implantační dávka 1015 cm-2) a další implantaci boru (s menší koncentrací (typická implantační dávka 1013 cm-2)). B). Po implantaci se provádí vysokoteplotní pohonný proces. Vzhledem k tomu, že bór difunduje rychleji než arsen, bude dále difundovat v bočním směru pod hranicí brány (na obrázku P-jamka), čímž vytvoří kanál s koncentračním gradientem a jeho délka bude určena rozdílem mezi dvěma bočními difuzními vzdálenostmi . Za účelem zvýšení průrazného napětí je mezi aktivní oblastí a odtokovou oblastí driftová oblast. Driftová oblast v LDMOS je klíčem k návrhu tohoto typu zařízení. Koncentrace nečistot v driftové oblasti je relativně nízká. Proto, když je LDMOS připojen k vysokému napětí, může driftová oblast odolávat vyššímu napětí kvůli jeho vysokému odporu. Polykrystalický LDMOS zobrazený na obr. 1 zasahuje do pole kyslíku v oblasti driftu a působí jako pole pole, které oslabí povrchové elektrické pole v oblasti driftu a pomůže zvýšit průrazné napětí. Účinek polní desky úzce souvisí s délkou polní desky. Aby byla pole pole plně funkční, je třeba navrhnout tloušťku vrstvy SiO2 a za druhé musí být navržena délka pole pole.
Výrobní proces LDMOS kombinuje procesy BPT a arsenidu gália. Liší se od standardního procesu MOS, tjV balení zařízení LDMOS nepoužívá izolační vrstvu oxidu berylnatého BeO, ale je přímo pevně spojen s podkladem. Zlepšuje se tepelná vodivost, zlepšuje se odolnost zařízení proti vysoké teplotě a výrazně se prodlužuje životnost zařízení. . V důsledku negativního teplotního vlivu trubice LDMOS je svodový proud při zahřátí automaticky vyrovnaný a účinek pozitivní teploty bipolární trubice netvoří místní horké místo v kolektorovém proudu, takže trubice není snadno poškozitelná. Trubice LDMOS tedy výrazně posiluje únosnost nesouladu zatížení a nadměrného buzení. Rovněž díky účinku automatického sdílení proudu trubice LDMOS se její křivka vstupu a výstupu pomalu křiví v kompresním bodě 1 dB (sekce nasycení pro velké aplikace signálu), takže se dynamický rozsah rozšiřuje, což vede k zesílení analogového signálu. a digitální televizní RF signály. LDMOS je přibližně lineární, když zesiluje malé signály téměř bez intermodulačního zkreslení, což do značné míry zjednodušuje korekční obvod. Proud DC brány zařízení MOS je téměř nulový, zkreslený obvod je jednoduchý a není potřeba složitého aktivního zkreslení s nízkou impedancí s kladnou teplotní kompenzací.
Pro LDMOS jsou nejdůležitějšími charakteristickými parametry tloušťka epitaxní vrstvy, dopingová koncentrace a délka driftové oblasti. Můžeme zvýšit průrazné napětí zvětšením délky driftové oblasti, ale tím se zvýší plocha čipu a odpor. Výdržné napětí a odpor vysokonapěťových zařízení DMOS závisí na kompromisu mezi koncentrací a tloušťkou epitaxní vrstvy a délkou driftové oblasti. Protože výdržné napětí a odpor mají protichůdné požadavky na koncentraci a tloušťku epitaxní vrstvy. Vysoké průrazné napětí vyžaduje silnou lehce dotovanou epitaxní vrstvu a dlouhou driftovou oblast, zatímco nízký odpor vyžaduje tenkou silně dotovanou epitaxní vrstvu a krátkou driftovou oblast. Proto musí být vybrány nejlepší epitaxní parametry a driftová oblast Délka, aby se získal nejmenší odpor za předpokladu splnění určitého průrazného napětí zdroj-odtok.
LDMOS má vynikající výkon v následujících aspektech:
1. Tepelná stabilita; 2. Frekvenční stabilita; 3. Vyšší zisk; 4. Vylepšená trvanlivost; 5. nižší hluk; 6. Nižší kapacita zpětné vazby; 7. Jednodušší zkreslený proudový obvod; 8. Konstantní vstupní impedance; 9. Lepší výkon IMD; 10. Nižší tepelný odpor; 11. Lepší schopnost AGC. Zařízení LDMOS jsou zvláště vhodná pro CDMA, W-CDMA, TETRA, digitální pozemní televizi a další aplikace, které vyžadují široký frekvenční rozsah, vysokou linearitu a vysoké požadavky na životnost.
LDMOS se v počátcích používal hlavně pro vysokofrekvenční výkonové zesilovače v základnových stanicích mobilních telefonů a lze jej použít také pro vysílače HF, VHF a UHF, mikrovlnné radary a navigační systémy atd. Přesahující všechny vysokofrekvenční energetické technologie přináší technologie tranzistorů Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor (LDMOS) vyšší poměr špiček k průměru (PAR, Peak-to-Aerage), vyšší zisk a linearitu nové generaci zesilovačů základnové stanice Současně přináší vyšší rychlost přenosu dat pro multimediální služby. Vynikající výkon se navíc zvyšuje s účinností a hustotou výkonu. V posledních čtyřech letech má technologie LDMOS druhé generace 0.8 mikronu společnosti Philips oslnivý výkon a stabilní kapacitu hromadné výroby v systémech GSM, EDGE a CDMA. V této fázi je za účelem splnění požadavků multi-nosných výkonových zesilovačů (MCPA) a standardů W-CDMA k dispozici také aktualizovaná technologie LDMOS.
Náš další produkt:
