Introduzzjoni għal LDMOS u d-dettalji tekniċi tiegħu
LDMOS (Semiconductor tal-Ossidu tal-Metall Imxerred Lateralment) huwa żviluppat għal teknoloġija tat-telefown ċellulari ta '900MHz. It-tkabbir kontinwu tas-suq tal-komunikazzjoni ċellulari jiżgura l-applikazzjoni tat-transisters LDMOS, u jagħmel ukoll li t-teknoloġija LDMOS tkompli timmatura u l-ispejjeż ikomplu jonqsu, għalhekk Se tissostitwixxi t-teknoloġija tat-transistor bipolari f'ħafna każijiet fil-futur. Meta mqabbel ma 'transisters bipolari, il-qligħ tat-tubi LDMOS huwa ogħla. Il-qligħ tat-tubi LDMOS jista 'jilħaq aktar minn 14dB, filwaqt li dak tat-transisters bipolari huwa 5 ~ 6dB. Il-qligħ ta 'moduli PA li jużaw tubi LDMOS jista' jilħaq madwar 60dB. Dan juri li huma meħtieġa inqas apparati għall-istess qawwa tal-ħruġ, u b'hekk tiżdied l-affidabbiltà tal-amplifikatur tal-qawwa.
LDMOS jista 'jiflaħ proporzjon ta' mewġ wieqaf tliet darbiet ogħla minn dak ta 'transistor bipolari, u jista' jaħdem b'qawwa riflessa ogħla mingħajr ma jeqred l-apparat LDMOS; jista 'jiflaħ għall-eċitazzjoni żejda tas-sinjal tad-dħul u huwa adattat biex jittrasmetti sinjali diġitali, minħabba li għandu l-ogħla qawwa istantanja Avvanzata. Il-kurva tal-qligħ LDMOS hija aktar faċli u tippermetti amplifikazzjoni tas-sinjal diġitali b'ħafna trasportaturi b'inqas distorsjoni. It-tubu LDMOS għandu livell ta 'intermodulazzjoni baxx u mhux mibdul għar-reġjun ta' saturazzjoni, għall-kuntrarju tat-transisters bipolari li għandhom livell għoli ta 'intermodulazzjoni u jinbidlu biż-żieda tal-livell ta' enerġija. Din il-karatteristika ewlenija tippermetti li t-transisters LDMOS iwettqu d-doppju ta 'enerġija daqs transisters bipolari b'linjarità aħjar. It-transisters LDMOS għandhom karatteristiċi tat-temperatura aħjar u l-koeffiċjent tat-temperatura huwa negattiv, għalhekk l-influwenza tad-dissipazzjoni tas-sħana tista 'tiġi evitata. Dan it-tip ta 'stabbiltà fit-temperatura jippermetti li l-bidla fl-amplitudni tkun biss 0.1dB, u fil-każ ta' l-istess livell ta 'input, l-amplitudni tat-transistor bipolari tinbidel minn 0.5 għal 0.6dB, u ċirkwit ta' kumpens tat-temperatura huwa ġeneralment meħtieġ.
Karatteristiċi tal-istruttura LDMOS u vantaġġi tal-użu
LDMOS huwa adottat b'mod wiesa 'minħabba li huwa aktar faċli li tkun kompatibbli mat-teknoloġija CMOS. L-istruttura tal-apparat LDMOS tidher fil-Figura 1. LDMOS huwa apparat tal-enerġija bi struttura mxerrda doppja. Din it-teknika hija li tiddaħħal darbtejn fl-istess reġjun ta 'sors / drain, impjantazzjoni waħda ta' arseniku (As) b'konċentrazzjoni akbar (doża ta 'impjantazzjoni tipika ta' 1015cm-2), u impjantazzjoni oħra ta 'boron (b'konċentrazzjoni iżgħar (doża ta' impjantazzjoni tipika ta ' 1013cm-2)). B). Wara l-impjantazzjoni, jitwettaq proċess ta 'propulsjoni b'temperatura għolja. Peress li l-boron jinfirex aktar malajr mill-arseniku, se jinfirex aktar fid-direzzjoni laterali taħt il-konfini tal-bieb (P-well fil-figura), u jifforma kanal bi gradjent ta 'konċentrazzjoni, u t-tul tal-kanal tiegħu Determinat bid-differenza bejn iż-żewġ distanzi ta' diffużjoni laterali . Sabiex tiżdied il-vultaġġ ta 'ħsara, hemm reġjun ta' drift bejn ir-reġjun attiv u r-reġjun tal-fossa. Ir-reġjun tad-drift fl-LDMOS huwa ċ-ċavetta għad-disinn ta 'dan it-tip ta' apparat. Il-konċentrazzjoni ta 'impurità fir-reġjun tat-tifrix hija relattivament baxxa. Għalhekk, meta l-LDMOS ikun imqabbad ma 'vultaġġ għoli, ir-reġjun tad-drift jista' jiflaħ vultaġġ ogħla minħabba r-reżistenza għolja tiegħu. L-LDMOS polikristallin muri fil-Fig. 1 jestendi għall-ossiġnu tal-kamp fir-reġjun tad-drift u jaġixxi bħala pjanċa tal-kamp, li jdgħajjef il-kamp elettriku tal-wiċċ fir-reġjun tad-drift u jgħin biex iżid il-vultaġġ tat-tkissir. L-effett tal-pjanċa tal-kamp huwa relatat mill-qrib mat-tul tal-pjanċa tal-kamp. Biex il-pjanċa tal-kamp tkun kompletament funzjonali, wieħed irid jiddisinja l-ħxuna tas-saff SiO2, u t-tieni, it-tul tal-pjanċa tal-kamp għandu jkun iddisinjat.
Il-proċess tal-manifattura LDMOS jgħaqqad il-proċessi tal-BPT u tal-gallju arsenid. Differenti mill-proċess standard MOS, iFl-imballaġġ tal-apparat, LDMOS ma jużax saff ta 'iżolament ta' BeO berillju ossidu, iżda huwa direttament iwwajerjat fuq is-sottostrat. Il-konduttività termali titjieb, ir-reżistenza għat-temperatura għolja tal-apparat titjieb, u l-ħajja tal-apparat hija estiża ħafna. . Minħabba l-effett tat-temperatura negattiva tat-tubu LDMOS, il-kurrent tat-tnixxija huwa awtomatikament uniformi meta msaħħan, u l-effett tat-temperatura pożittiva tat-tubu bipolari ma jifformax hot spot lokali fil-kurrent tal-kollettur, sabiex it-tubu ma jiġix imħassar faċilment. Allura t-tubu LDMOS isaħħaħ ħafna l-kapaċità tal-ġarr ta 'diskrepanza fit-tagħbija u eċċessivita'. Ukoll minħabba l-effett awtomatiku tal-qsim tal-kurrent tat-tubu LDMOS, il-kurva karatteristika tal-input-output kurvi bil-mod fil-punt ta 'kompressjoni ta' 1dB (sezzjoni ta 'saturazzjoni għal applikazzjonijiet ta' sinjal kbir), għalhekk il-firxa dinamika titwessa ', li twassal għall-amplifikazzjoni ta' analog u sinjali tat-TV diġitali RF. L-LDMOS huwa bejn wieħed u ieħor lineari meta jkabbar sinjali żgħar bi kważi l-ebda distorsjoni ta 'intermodulazzjoni, li tissimplifika l-parti l-kbira taċ-ċirkwit ta' korrezzjoni. Il-kurrent tal-bieb DC tal-apparat MOS huwa kważi żero, iċ-ċirkwit ta 'preġudizzju huwa sempliċi, u m'hemmx bżonn ta' ċirkwit ta 'preġudizzju attiv ta' impedenza baxxa kumpless b'kumpens ta 'temperatura pożittiva.
Għal LDMOS, il-ħxuna tas-saff epitassjali, il-konċentrazzjoni tad-doping, u t-tul tar-reġjun tad-drift huma l-aktar parametri karatteristiċi importanti. Nistgħu nżidu l-vultaġġ tat-tqassim billi nżidu t-tul tar-reġjun tad-drift, iżda dan iżid l-erja taċ-ċippa u r-reżistenza on. Il-vultaġġ li jiflaħ u r-reżistenza għall-apparati DMOS ta 'vultaġġ għoli jiddependu fuq kompromess bejn il-konċentrazzjoni u l-ħxuna tas-saff epitassjali u t-tul tar-reġjun tad-drift. Minħabba li jifilħu għall-vultaġġ u r-reżistenza fuq għandhom ħtiġijiet kontradittorji għall-konċentrazzjoni u l-ħxuna tas-saff epitassjali. Vultaġġ għoli ta 'tqassim jeħtieġ saff epitassjali ħoxnin iddopjat ħafif u reġjun twil ta' drift, filwaqt li reżistenza baxxa teħtieġ saff epitassjali rqiq drogat ħafna u reġjun qasir ta 'drift. Għalhekk, l-aħjar parametri epitassjali u reġjun ta 'drift għandhom jintgħażlu Tul sabiex tinkiseb l-iżgħar reżistenza fuq il-premessa li tissodisfa ċertu vultaġġ ta' tkissir ta 'sors-drain.
LDMOS għandu prestazzjoni eċċellenti fl-aspetti li ġejjin:
1. Stabbiltà termali; 2. Stabbiltà tal-frekwenza; 3. Qligħ ogħla; 4. Durabilità mtejba; 5. Storbju aktar baxx; 6. Kapaċitanza ta 'feedback aktar baxxa; 7. Ċirkwit tal-kurrent bias aktar sempliċi; 8. Impedenza kostanti tad-dħul; 9. Prestazzjoni aħjar tal-IMD; 10. Reżistenza termali aktar baxxa; 11. Kapaċità AGC aħjar. L-apparati LDMOS huma partikolarment adattati għal CDMA, W-CDMA, TETRA, televiżjoni diġitali terrestri u applikazzjonijiet oħra li jeħtieġu firxa wiesgħa ta 'frekwenza, linearità għolja u ħtiġijiet ta' ħajja ta 'servizz għolja.
LDMOS intuża prinċipalment għal amplifikaturi tal-qawwa RF fl-istazzjonijiet bażi tat-telefonija ċellulari fil-jiem bikrija, u jista 'jiġi applikat ukoll għal trasmettituri tax-xandir HF, VHF u UHF, radars tal-majkrowejv u sistemi ta' navigazzjoni, eċċ. Li taqbeż it-teknoloġiji kollha ta 'l-enerġija RF, it-teknoloġija tat-transistor ta' l-Ossidu tal-Metall Imxerred Lateralment (LDMOS) iġġib proporzjon ogħla ta 'qawwa ogħla għall-medja (PAR, Peak-to-Aerage), qligħ u linearità ogħla għall-ġenerazzjoni l-ġdida ta' amplifikaturi ta 'stazzjonijiet bażi Fl-istess ħin, iġġib rata ogħla ta ’trażmissjoni ta’ dejta għal servizzi multimedjali. Barra minn hekk, prestazzjoni eċċellenti tkompli tiżdied bl-effiċjenza u d-densità tal-qawwa. Fl-aħħar erba 'snin, it-teknoloġija LDMOS ta' 0.8-micron tat-tieni ġenerazzjoni ta 'Philips għandha prestazzjoni tgħammix u kapaċità ta' produzzjoni tal-massa stabbli fuq sistemi GSM, EDGE u CDMA. F'dan l-istadju, sabiex tissodisfa r-rekwiżiti tal-amplifikaturi tal-enerġija b'ħafna trasportaturi (MCPA) u l-istandards W-CDMA, Teknoloġija LDMOS aġġornata hija pprovduta wkoll.
