Az LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor) 900 MHz-es mobiltelefon technológiára lett kifejlesztve. A celluláris kommunikációs piac folyamatos növekedése biztosítja az LDMOS tranzisztorok alkalmazását, és az LDMOS technológia érettségét és a költségek csökkenését is elősegíti, így a jövőben a legtöbb esetben felváltja a bipoláris tranzisztor technológiát. A bipoláris tranzisztorokhoz képest az LDMOS csövek erősítése nagyobb. Az LDMOS csövek erősítése meghaladhatja a 14dB-t, míg a bipoláris tranzisztoroké 5 ~ 6dB. Az LDMOS csöveket használó PA modulok nyeresége elérheti a 60dB-t. Ez azt mutatja, hogy kevesebb eszközre van szükség ugyanahhoz a kimeneti teljesítményhez, ezáltal növelve az erősítő megbízhatóságát.
Az LDMOS ellenáll egy álló hullám aránynak, amely háromszor nagyobb, mint a bipoláris tranzisztoré, és nagyobb visszavert teljesítmény mellett tud működni anélkül, hogy tönkretenné az LDMOS eszközt; ellenáll a bemeneti jel túlzott gerjesztésének és alkalmas digitális jelek továbbítására, mert fejlett pillanatnyi csúcsteljesítménye van. Az LDMOS erősítési görbe simább, és több torzítós digitális jelerősítést tesz lehetővé kevesebb torzítással. Az LDMOS csőnek alacsony és változatlan intermodulációs szintje van a telítettségi régióhoz képest, ellentétben a bipoláris tranzisztorokkal, amelyek magas intermodulációs szinttel rendelkeznek és a teljesítményszint növekedésével változnak. Ez a fő funkció lehetővé teszi, hogy az LDMOS tranzisztorok kétszer akkora teljesítményt hajtsanak végre, mint a bipoláris tranzisztorok, jobb linearitással. Az LDMOS tranzisztorok jobb hőmérsékleti jellemzőkkel rendelkeznek, és a hőmérsékleti együttható negatív, így a hőelvezetés hatása megakadályozható. Ez a fajta hőmérséklet-stabilitás lehetővé teszi, hogy az amplitúdóváltozás csak 0.1 dB legyen, és azonos bemeneti szint esetén a bipoláris tranzisztor amplitúdója 0.5-ről 0.6 dB-re változik, és általában hőmérséklet-kompenzációs áramkörre van szükség.
Az LDMOS szerkezet jellemzői és a használat előnyei
Az LDMOS széles körben elfogadott, mert könnyebb kompatibilis a CMOS technológiával. Az LDMOS eszköz szerkezetét az 1. ábra mutatja. Az LDMOS kettős diffúz szerkezetű erőforrás. Ez a technika az, hogy kétszer kell beültetni ugyanabba a forrás / lefolyó régióba, egy nagyobb koncentrációjú arzén (As) beültetést (tipikus beültetési dózis 1015 cm-2) és egy másik bór beültetést (kisebb koncentrációval (tipikus 1013 cm-2)). B). A beültetés után magas hőmérsékletű meghajtási eljárást hajtanak végre. Mivel a bór gyorsabban diffundál, mint az arzén, az oldalsó irány mentén tovább diffundál a kapu határa alatt (az ábrán P-kút), koncentrációgrádiens csatornát képezve, amelynek csatornahossza a két oldalsó diffúziós távolság közötti különbség által meghatározott . A megszakítási feszültség növelése érdekében az aktív régió és a lefolyó régió között van egy drift régió. Az LDMOS-ban lévő drift régió a kulcsa az ilyen típusú készülékek tervezésének. A szennyeződések koncentrációja a drift régióban viszonylag alacsony. Ezért, amikor az LDMOS nagyfeszültséghez van csatlakoztatva, a sodródási régió magas ellenállása miatt nagyobb feszültségnek tud ellenállni. Az 1. ábrán bemutatott polikristályos LDMOS kiterjed a terepi oxigénre a sodródási régióban, és tereplemezként működik, ami gyengíti a felszíni elektromos teret a sodródási régióban, és hozzájárul a megszakítási feszültség növeléséhez. A tereplemez hatása szorosan összefügg a tereplemez hosszával. Ahhoz, hogy a tereplemez teljes mértékben működőképes legyen, meg kell tervezni a SiO2 réteg vastagságát, másodszor pedig meg kell tervezni a tereplemez hosszát.
Az LDMOS gyártási folyamata egyesíti a BPT és a gallium arsenid folyamatokat. Eltér a szokásos MOS-eljárástól, azazAz eszköz csomagolásánál az LDMOS nem használ BeO berillium-oxid izoláló réteget, hanem közvetlenül az aljzaton van bekötve. Javul a hővezető képesség, javul a készülék magas hőmérsékleti ellenállása, és az eszköz élettartama jelentősen meghosszabbodik. . Az LDMOS cső negatív hőmérsékleti hatása miatt a szivárgási áram melegítéskor automatikusan kiegyenlítődik, és a bipoláris cső pozitív hőmérsékleti hatása nem képez helyi forró pontot a kollektor áramában, így a cső nem sérül meg könnyen. Tehát az LDMOS cső nagymértékben erősíti a terhelés és a túlzott izgatás teherbírását. Az LDMOS cső automatikus árammegosztó hatása miatt a bemeneti-kimeneti jelleggörbe lassan görbül az 1dB tömörítési ponton (telítettség szakasz nagy jelalkalmazásoknál), így a dinamikus tartomány szélesedik, ami kedvez az analóg erősítésének és a digitális TV RF jelei. Az LDMOS megközelítőleg lineáris, amikor kis jeleket erősítenek, szinte nincs intermodulációs torzítás, ami nagymértékben leegyszerűsíti a korrekciós áramkört. A MOS eszköz egyenáramú kapuárama majdnem nulla, az előfeszítő áramkör egyszerű, és nincs szükség komplex aktív, alacsony impedanciájú előfeszítő áramkörre, pozitív hőmérséklet-kompenzációval.
Az LDMOS esetében az epitaxiális réteg vastagsága, a doppingkoncentráció és a sodródási régió hossza a legfontosabb jellemző paraméter. Növelhetjük a meghibásodási feszültséget a sodródó régió hosszának növelésével, de ez növeli a chip területét és az ellenállást. A nagyfeszültségű DMOS-eszközök ellenállóképessége és ellenállása az epitaxiális réteg koncentrációjának és vastagságának, valamint a sodródási régió hosszának kompromisszumától függ. Mivel az ellenállóképességnek és az ellenállásnak ellentmondásos követelményei vannak az epitaxiális réteg koncentrációjára és vastagságára vonatkozóan. A nagy bontási feszültséghez vastag, enyhén adalékolt epitaxiális réteg és hosszú sodródási terület szükséges, míg az alacsony ellenállóképességhez vékony, erősen adalékolt epitaxiális réteg és rövid drift terület szükséges. Ezért a legjobb epitaxiális paramétereket és a sodrási tartományt kell kiválasztani Hosszúság annak érdekében, hogy a lehető legkisebb ellenállást érjük el azzal a feltétellel, hogy megfelelünk bizonyos forrás-lefolyó megszakítási feszültségnek.
Az LDMOS kiemelkedő teljesítményt nyújt a következő szempontok szerint:
1. Hőstabilitás; 2. Frekvenciastabilitás; 3. Nagyobb nyereség; 4. Javított tartósság; 5. Alacsonyabb zajszint; 6. Alacsonyabb visszacsatolási kapacitás; 7. Egyszerűbb torzító áramkör; 8. Állandó bemeneti impedancia; 9. jobb IMD teljesítmény; 10. Alacsonyabb hőellenállás; 11. Jobb AGC képesség. Az LDMOS eszközök különösen alkalmasak CDMA, W-CDMA, TETRA, digitális földfelszíni televíziózáshoz és más alkalmazásokhoz, amelyek széles frekvenciatartományt, nagy linearitást és magas élettartam-követelményeket igényelnek.
Az LDMOS-t főként a mobiltelefon-bázisállomások rádiófrekvenciás erősítőire használták a kezdeti időkben, és alkalmazható HF, VHF és UHF adókra, mikrohullámú radarokra és navigációs rendszerekre stb. Valamennyi RF-energiát meghaladó, laterálisan diffúz fém-oxid félvezető (LDMOS) tranzisztortechnológia nagyobb teljesítmény-csúcs-átlagos arányt (PAR, csúcs-áradás), nagyobb nyereséget és linearitást eredményez az új generációs bázisállomás-erősítőknél idővel magasabb adatátviteli sebességet hoz a multimédia szolgáltatások számára. Ezenkívül a kiváló teljesítmény a hatékonyság és a teljesítménysűrűség mellett növekszik. Az elmúlt négy évben a Philips második generációs 0.8 mikronos LDMOS technológiája káprázatos teljesítményt és stabil tömeggyártási kapacitást nyújtott a GSM, EDGE és CDMA rendszereken. Ebben a szakaszban, annak érdekében, hogy megfeleljenek a többhordozós erősítők (MCPA) és a W-CDMA szabványok követelményeinek, egy frissített LDMOS technológiát is kínálnak.
Másik termék:
