دو نوع اصلی DMOS وجود دارد ، ترانزیستور اثر میدان نیمه هادی اکسید فلزی دو پراکنده عمودی VDMOSFET (MOSFET عمودی دو پراکنده) و ترانزیستور اثر میدان نیمه هادی اکسید فلزی دو پراکندگی جانبی LDMOSFET (MOSFET ذوب شده دو طرفه جانبی). LDMOS به طور گسترده ای پذیرفته شده است زیرا سازگاری با فناوری CMOS آسان تر است. LDMOS
LDMOS (نیمه هادی اکسید فلز پراکنده جانبی)
LDMOS یک دستگاه قدرت با ساختار پراکنده دوگانه است. این روش برای کاشت دو بار در یک منبع/منطقه تخلیه ، یک کاشت آرسنیک (As) با غلظت بیشتر (دوز کاشت معمولی 1015cm-2) و دیگری کاشت بور (با غلظت کمتر) دوز کاشت معمولی 1013cm-2)). ب) پس از کاشت ، یک فرآیند پیشرانه با درجه حرارت بالا انجام می شود. از آنجا که بور سریعتر از آرسنیک پخش می شود ، در امتداد جهت جانبی زیر مرز دروازه (P-well در شکل) بیشتر منتشر می شود و یک کانال با گرادیان غلظت تشکیل می دهد و طول کانال آن با تفاوت بین دو فاصله انتشار جانبی تعیین می شود. به به منظور افزایش ولتاژ شکست ، یک منطقه رانش بین منطقه فعال و منطقه تخلیه وجود دارد. منطقه رانش در LDMOS کلید طراحی این نوع دستگاه ها است. غلظت ناخالصی در منطقه رانش نسبتاً کم است. بنابراین ، هنگامی که LDMOS به ولتاژ بالا متصل است ، منطقه رانش به دلیل مقاومت بالا می تواند ولتاژ بیشتری را تحمل کند. LDMOS پلی کریستالی نشان داده شده در شکل 1 به اکسیژن میدان در منطقه رانش امتداد می یابد و به عنوان یک صفحه میدان عمل می کند ، که میدان الکتریکی سطحی را در ناحیه رانش ضعیف کرده و به افزایش ولتاژ شکست کمک می کند. اندازه صفحه مزرعه با طول صفحه مزرعه ارتباط تنگاتنگی دارد [6]. برای عملکرد کامل صفحه مزرعه ، باید ضخامت لایه SiO2 را طراحی کرد ، و دوم ، طول صفحه مزرعه باید طراحی شود.
دستگاه LDMOS دارای یک بستر است و یک ناحیه منبع و یک ناحیه تخلیه در زیر لایه ایجاد می شود. یک لایه عایق بر روی قسمتی از بستر بین ناحیه منبع و زهکشی قرار داده شده است تا سطحی بین لایه عایق و سطح زیرلایه ایجاد شود. سپس ، روی قسمتی از لایه عایق یک عضو عایق و روی قسمتی از عضو عایق و لایه عایق یک لایه دروازه تشکیل می شود. با استفاده از این ساختار ، مشخص می شود که یک مسیر جریان مستقیم وجود دارد که می تواند ضمن حفظ ولتاژ شکست بالا ، مقاومت در برابر را کاهش دهد.
دو تفاوت عمده بین ترانزیستورهای LDMOS و MOS معمولی وجود دارد: 1. ساختار LDD (یا منطقه رانش نامیده می شود) را تصویب می کند. 2. کانال توسط عمق اتصال جانبی دو انتشار کنترل می شود.
1. مزایای LDMOS
• کارایی عالی ، که می تواند مصرف برق و هزینه های سرمایش را کاهش دهد
• خطی بودن عالی ، که می تواند نیاز به پیش تصحیح سیگنال را به حداقل برساند
• بهینه سازی امپدانس حرارتی بسیار کم ، که می تواند اندازه تقویت کننده و الزامات خنک کننده را کاهش داده و قابلیت اطمینان را افزایش دهد
• قابلیت اوج قدرت عالی ، نرخ بالای داده 3G با حداقل میزان خطای داده
• چگالی توان بالا ، با استفاده از بسته های ترانزیستوری کمتر
• اندوکتانس بسیار کم ، خازن بازخورد و امپدانس دروازه رشته ، در حال حاضر به ترانزیستورهای LDMOS اجازه می دهد تا افزایش 7 بی بی را در دستگاه های دوقطبی ارائه دهد
• اتصال مستقیم منبع افزایش قدرت را افزایش می دهد و نیاز به مواد جداسازی BeO یا AIN را برطرف می کند
• افزایش قدرت بالا در فرکانس گیگاهرتز ، و در نتیجه مراحل طراحی کمتر ، طراحی ساده تر و مقرون به صرفه (با استفاده از ترانزیستورهای کم هزینه و کم مصرف)
• پایداری عالی ، به دلیل ثابت بودن دمای جریان تخلیه منفی ، بنابراین تحت تأثیر از دست دادن حرارت قرار نمی گیرد
• می تواند ناسازگاری بار بیشتر (VSWR) را بهتر از حامل های دوگانه تحمل کند و قابلیت اطمینان برنامه های میدانی را بهبود بخشد.
• پایداری RF عالی ، با یک لایه جداسازی داخلی بین دروازه و تخلیه ، که می تواند ظرفیت بازخورد را کاهش دهد
• قابلیت اطمینان بسیار خوب در میانگین زمان بین خرابی (MTTF)
2. معایب اصلی LDMOS
1) چگالی قدرت کم ؛
2) به راحتی توسط الکتریسیته ساکن آسیب می بیند. هنگامی که توان خروجی مشابه است ، مساحت دستگاه LDMOS بزرگتر از نوع دوقطبی است. به این ترتیب ، تعداد قالب های روی یک ویفر کوچکتر است ، که هزینه دستگاه های MOSFET (LDMOS) را بیشتر می کند. مساحت بزرگتر ، حداکثر قدرت م ofثر یک بسته را محدود می کند. الکتریسیته ساکن معمولاً می تواند به چند صد ولت برسد ، که می تواند به دروازه دستگاه LDMOS از منبع به کانال آسیب برساند ، بنابراین اقدامات ضد استاتیک لازم است.
به طور خلاصه ، دستگاه های LDMOS به ویژه برای برنامه هایی که نیاز به محدوده فرکانس وسیع ، خطی بودن و طول عمر زیاد دارند مانند CDMA ، W-CDMA ، TETRA و تلویزیون زمینی دیجیتال مناسب هستند.
محصول دیگر ما:
