Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι DMOS, κάθετο τρανζίστορ εφέ πεδίου ημιαγωγού ημιαγωγού VDMOSFET (κατακόρυφο διπλό διάχυτο MOSFET) και πλευρικό τρανζίστορ εφέ πεδίου ημιαγωγού διπλού διασκορπισμένου μετάλλου LDMOSFET (πλευρικό διφασικό MOSFET). Το LDMOS υιοθετείται ευρέως επειδή είναι ευκολότερο να είναι συμβατό με την τεχνολογία CMOS. LDMOS
LDMOS (πλευρικά διασκορπισμένος μεταλλικός ημιαγωγός)
Το LDMOS είναι μια συσκευή ισχύος με δομή διπλής διάχυσης. Αυτή η τεχνική πρόκειται να εμφυτευτεί δύο φορές στην ίδια περιοχή πηγής / αποστράγγισης, μία εμφύτευση αρσενικού (As) με μεγαλύτερη συγκέντρωση (τυπική δόση εμφύτευσης 1015 cm-2) και μια άλλη εμφύτευση βορίου (με μικρότερη συγκέντρωση (τυπική δόση εμφύτευσης 1013cm-2)). ΣΙ). Μετά την εμφύτευση, πραγματοποιείται μια διαδικασία πρόωσης υψηλής θερμοκρασίας. Δεδομένου ότι το βόριο διαχέεται γρηγορότερα από το αρσενικό, θα διαχέεται περαιτέρω κατά μήκος της πλευρικής κατεύθυνσης κάτω από το όριο της πύλης (φρεάτιο Ρ στην εικόνα), σχηματίζοντας ένα κανάλι με κλίση συγκέντρωσης και το μήκος του καναλιού του. Προσδιορίζεται από τη διαφορά μεταξύ των δύο αποστάσεων πλευρικής διάχυσης . Προκειμένου να αυξηθεί η τάση διακοπής, υπάρχει μια περιοχή μετατόπισης μεταξύ της ενεργής περιοχής και της περιοχής αποστράγγισης. Η περιοχή μετατόπισης στο LDMOS είναι το κλειδί για τη σχεδίαση αυτού του τύπου συσκευής. Η συγκέντρωση ακαθαρσιών στην περιοχή μετατόπισης είναι σχετικά χαμηλή. Επομένως, όταν το LDMOS είναι συνδεδεμένο σε υψηλή τάση, η περιοχή μετατόπισης μπορεί να αντέξει υψηλότερη τάση λόγω της υψηλής αντίστασης του. Το πολυκρυσταλλικό LDMOS που φαίνεται στο Σχ. 1 εκτείνεται στο πεδίο οξυγόνου στην περιοχή μετατόπισης και δρα ως πλάκα πεδίου, η οποία θα εξασθενίσει το επιφανειακό ηλεκτρικό πεδίο στην περιοχή παρασυρόμενου και θα βοηθήσει στην αύξηση της τάσης διακοπής. Το μέγεθος της πλάκας πεδίου σχετίζεται στενά με το μήκος της πλάκας πεδίου [6]. Για να γίνει η πλάκα πεδίου πλήρως λειτουργική, πρέπει να σχεδιάσουμε το πάχος του στρώματος SiO2 και δεύτερον, το μήκος της πλάκας πεδίου πρέπει να σχεδιαστεί.
Η συσκευή LDMOS έχει ένα υπόστρωμα και μια περιοχή πηγής και μια περιοχή αποστράγγισης σχηματίζονται στο υπόστρωμα. Ένα μονωτικό στρώμα παρέχεται σε ένα μέρος του υποστρώματος μεταξύ των περιοχών πηγής και αποστράγγισης για να παρέχει μια επίπεδη διεπαφή μεταξύ του μονωτικού στρώματος και της επιφάνειας του υποστρώματος. Στη συνέχεια, ένα μονωτικό μέλος σχηματίζεται σε ένα μέρος του μονωτικού στρώματος, και ένα στρώμα πύλης σχηματίζεται σε ένα μέρος του μονωτικού μέλους και του μονωτικού στρώματος. Με τη χρήση αυτής της δομής, διαπιστώνεται ότι υπάρχει μια διαδρομή συνεχούς ρεύματος, η οποία μπορεί να μειώσει την αντίσταση ενώ διατηρεί υψηλή τάση διακοπής.
Υπάρχουν δύο κύριες διαφορές μεταξύ LDMOS και συνηθισμένων τρανζίστορ MOS: 1. Υιοθετεί μια δομή LDD (ή ονομάζεται περιοχή μετατόπισης). 2. Το κανάλι ελέγχεται από το βάθος πλευρικής διασταύρωσης δύο διαχύσεων.
1. Πλεονεκτήματα του LDMOS
• Εξαιρετική απόδοση, η οποία μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας και το κόστος ψύξης
• Εξαιρετική γραμμικότητα, η οποία μπορεί να ελαχιστοποιήσει την ανάγκη για διόρθωση σήματος
• Βελτιστοποιήστε την πολύ χαμηλή θερμική αντίσταση, η οποία μπορεί να μειώσει το μέγεθος του ενισχυτή και τις απαιτήσεις ψύξης και να βελτιώσει την αξιοπιστία
• Εξαιρετική ικανότητα μέγιστης ισχύος, υψηλός ρυθμός δεδομένων 3G με ελάχιστο ρυθμό σφάλματος δεδομένων
• Υψηλή πυκνότητα ισχύος, χρησιμοποιώντας λιγότερα πακέτα τρανζίστορ
• Εξαιρετικά χαμηλή επαγωγή, χωρητικότητα ανάδρασης και αντίσταση πύλης συμβολοσειράς, επιτρέποντας επί του παρόντος στα τρανζίστορ LDMOS να παρέχουν βελτίωση κέρδους 7 bB σε διπολικές συσκευές
• Η άμεση γείωση πηγής βελτιώνει την αύξηση ισχύος και εξαλείφει την ανάγκη για ουσίες απομόνωσης BeO ή AIN
• Υψηλή απόδοση ισχύος στη συχνότητα GHz, με αποτέλεσμα λιγότερα βήματα σχεδίασης, απλούστερη και οικονομικότερη σχεδίαση (χρησιμοποιώντας τρανζίστορ χαμηλού κόστους, χαμηλής ισχύος)
• Άριστη σταθερότητα, λόγω της αρνητικής σταθεράς θερμοκρασίας ρεύματος αποστράγγισης, επομένως δεν επηρεάζεται από την απώλεια θερμότητας
• Μπορεί να ανεχθεί υψηλότερη αναντιστοιχία φορτίου (VSWR) καλύτερα από τους διπλούς φορείς, βελτιώνοντας την αξιοπιστία των εφαρμογών πεδίου
• Εξαιρετική σταθερότητα RF, με ενσωματωμένο στρώμα απομόνωσης μεταξύ πύλης και αποστράγγισης, το οποίο μπορεί να μειώσει την χωρητικότητα ανάδρασης
• Πολύ καλή αξιοπιστία στο μέσο χρόνο μεταξύ αστοχιών (MTTF)
2. Τα κύρια μειονεκτήματα του LDMOS
1) Χαμηλή πυκνότητα ισχύος
2) Καταστρέφεται εύκολα από στατικό ηλεκτρισμό. Όταν η ισχύς εξόδου είναι παρόμοια, η περιοχή της συσκευής LDMOS είναι μεγαλύτερη από εκείνη του διπολικού τύπου. Με αυτόν τον τρόπο, ο αριθμός των καλουπιών σε μια μόνο γκοφρέτα είναι μικρότερος, γεγονός που καθιστά το κόστος των συσκευών MOSFET (LDMOS) υψηλότερο. Η μεγαλύτερη περιοχή περιορίζει επίσης τη μέγιστη αποτελεσματική ισχύ ενός δεδομένου πακέτου. Ο στατικός ηλεκτρισμός μπορεί συνήθως να είναι τόσο υψηλός όσο αρκετές εκατοντάδες βολτ, κάτι που μπορεί να προκαλέσει ζημιά στην πύλη της συσκευής LDMOS από την πηγή στο κανάλι, επομένως είναι απαραίτητα αντιστατικά μέτρα.
Συνοπτικά, οι συσκευές LDMOS είναι ιδιαίτερα κατάλληλες για εφαρμογές που απαιτούν εύρος συχνοτήτων, υψηλή γραμμικότητα και υψηλές απαιτήσεις διάρκειας ζωής, όπως CDMA, W-CDMA, TETRA και ψηφιακή επίγεια τηλεόραση.
άλλο προϊόν μας:
