Există două tipuri principale de DMOS, tranzistorul cu efect de câmp semiconductor vertical cu dublu difuzie VDMOSFET (MOSFET vertical cu difuzie dublă) și tranzistorul cu efect de câmp semiconductor cu dublu difuzie lateral LDMOSFET (MOSFET lateral cu dublu difuzie). LDMOS este adoptat pe scară largă, deoarece este mai ușor să fie compatibil cu tehnologia CMOS. LDMOS
LDMOS (semiconductor cu oxid de metal difuzat lateral)
LDMOS este un dispozitiv de alimentare cu o structură dublă difuză. Această tehnică constă în implantarea de două ori în aceeași regiune sursă / drenaj, o implantare de arsenic (As) cu o concentrație mai mare (doză tipică de implantare de 1015cm-2) și o altă implantare de bor (cu o concentrație mai mică (doză tipică de implantare de 1013cm-2)). B). După implantare, se efectuează un proces de propulsie la temperatură ridicată. Deoarece borul difuzează mai repede decât arsenicul, acesta se va difuza mai departe de-a lungul direcției laterale sub limita porții (godeul P din figură), formând un canal cu un gradient de concentrație, iar lungimea canalului său este determinată de diferența dintre cele două distanțe de difuzie laterale . Pentru a crește tensiunea de avarie, există o regiune de derivare între regiunea activă și regiunea de scurgere. Regiunea de deriva în LDMOS este cheia pentru proiectarea acestui tip de dispozitiv. Concentrația de impurități în regiunea de derivare este relativ scăzută. Prin urmare, atunci când LDMOS este conectat la o tensiune înaltă, regiunea de derivare poate rezista la o tensiune mai mare datorită rezistenței sale ridicate. LDMOS policristalin prezentat în Fig. 1 se extinde la câmpul de oxigen din regiunea de drift și acționează ca o placă de câmp, care va slăbi câmpul electric de suprafață din regiunea de drift și va ajuta la creșterea tensiunii de rupere. Mărimea plăcii de câmp este strâns legată de lungimea plăcii de câmp [6]. Pentru ca placa de câmp să fie complet funcțională, trebuie să proiectați grosimea stratului de SiO2 și, în al doilea rând, trebuie proiectată lungimea plăcii de câmp.
Dispozitivul LDMOS are un substrat, iar în substrat se formează o regiune sursă și o regiune de drenaj. Un strat izolant este prevăzut pe o parte a substratului între regiunile sursă și de scurgere pentru a asigura o interfață plană între stratul izolant și suprafața substratului. Apoi, un element izolant este format pe o parte a stratului izolant și un strat de poartă este format pe o parte a elementului izolant și a stratului izolant. Prin utilizarea acestei structuri, se constată că există o cale de curent drept, care poate reduce rezistența la pornire, menținând în același timp o tensiune de avarie ridicată.
Există două diferențe principale între LDMOS și tranzistoarele MOS obișnuite: 1. adoptă o structură LDD (sau numită regiune de derivare); 2. Canalul este controlat de adâncimea de joncțiune laterală a două difuzii.
1. Avantajele LDMOS
• Eficiență excelentă, care poate reduce consumul de energie și costurile de răcire
• Liniaritate excelentă, care poate reduce la minimum necesitatea precorectării semnalului
• Optimizați impedanța termică ultra-scăzută, care poate reduce dimensiunea amplificatorului și cerințele de răcire și poate îmbunătăți fiabilitatea
• Capacitate excelentă de putere de vârf, rată ridicată de date 3G cu rată minimă de eroare a datelor
• Densitate mare de putere, folosind mai puține pachete de tranzistori
• Inductanță ultra-scăzută, capacitate de feedback și impedanță a porții de șiruri, permițând în prezent tranzistoarelor LDMOS să ofere o îmbunătățire a câștigului de 7 bB pe dispozitivele bipolare
• Împământarea directă a sursei îmbunătățește câștigul de putere și elimină necesitatea substanțelor de izolare BeO sau AIN
• Câștig de putere mare la frecvența GHz, rezultând în mai puțini pași de proiectare, design mai simplu și mai eficient din punct de vedere al costurilor (folosind tranzistoare de unitate cu cost redus, cu putere redusă)
• Stabilitate excelentă, datorită constantei de temperatură a curentului negativ de scurgere, deci nu este afectată de pierderea de căldură
• Poate tolera o mai mare nepotrivire a sarcinii (VSWR) mai bine decât purtătorii duali, îmbunătățind fiabilitatea aplicațiilor de teren
• Stabilitate RF excelentă, cu un strat de izolare încorporat între poartă și canal, care poate reduce capacitatea de feedback
• Fiabilitate foarte bună în timpul mediu între defecțiuni (MTTF)
2. Principalele dezavantaje ale LDMOS
1) Densitate redusă de putere;
2) Este ușor deteriorat de electricitatea statică. Când puterea de ieșire este similară, aria dispozitivului LDMOS este mai mare decât cea a tipului bipolar. În acest fel, numărul de matrițe pe o singură placă este mai mic, ceea ce face ca costul dispozitivelor MOSFET (LDMOS) să fie mai mare. Suprafața mai mare limitează, de asemenea, puterea efectivă maximă a unui anumit pachet. Electricitatea statică poate fi de obicei de până la câteva sute de volți, ceea ce poate deteriora poarta dispozitivului LDMOS de la sursă la canal, astfel încât sunt necesare măsuri anti-statice.
Pe scurt, dispozitivele LDMOS sunt potrivite în special pentru aplicații care necesită o gamă largă de frecvențe, liniaritate ridicată și cerințe de viață ridicate, cum ar fi CDMA, W-CDMA, TETRA și televiziunea digitală terestră.
alt produs nostru:
