LDMOS (מוליכים למחצה מתפזרים לרוחב מתכת לרוחב) פותח עבור טכנולוגיית טלפון סלולרי 900 מגה הרץ. הצמיחה המתמשכת בשוק התקשורת הסלולרית מבטיחה יישום טרנזיסטורי LDMOS, וגם גורמת לטכנולוגיית LDMOS להמשיך ולהבשיל והעלויות ממשיכות לרדת, ולכן היא תחליף את טכנולוגיית הטרנזיסטור הדו קוטבית ברוב המקרים בעתיד. בהשוואה לטרנזיסטורים דו קוטביים, הרווח של צינורות LDMOS גבוה יותר. הרווח של צינורות LDMOS יכול להגיע ליותר מ 14dB, ואילו זה של טרנזיסטורים דו קוטביים הוא 5 ~ 6dB. הרווח של מודולי הרשות הפלסטינית המשתמשים בצינורות LDMOS יכול להגיע לכ- 60dB. זה מראה כי פחות מכשירים נדרשים לאותו הספק יציאה, ובכך להגדיל את האמינות של מגבר הכוח.
LDMOS יכול לעמוד ביחס גל עומד גבוה פי שלושה מזה של טרנזיסטור דו קוטבי, ויכול לפעול בהספק מוחזר גבוה יותר מבלי להרוס את מכשיר ה- LDMOS; הוא יכול לעמוד בערעור יתר של אות הקלט ומתאים להעברת אותות דיגיטליים מכיוון שיש לו כוח שיא מיידי מתקדם. עקומת הרווח של LDMOS חלקה יותר ומאפשרת הגברה של אותות דיגיטליים מרובי נושאים עם פחות עיוותים. לצינור ה- LDMOS יש רמת מודמולציה נמוכה ללא שינוי לאזור הרוויה, בניגוד לטרנזיסטורים דו קוטביים בעלי רמת אינטמולציה גבוהה ומשתנים עם עליית רמת ההספק. מאפיין עיקרי זה מאפשר לטרנזיסטורי LDMOS לבצע עוצמה כפולה מטרנזיסטורים דו קוטביים בעלי לינאריות טובה יותר. לטרנזיסטורי LDMOS יש מאפייני טמפרטורה טובים יותר ומקדם הטמפרטורה הוא שלילי, כך שניתן למנוע את השפעת פיזור החום. סוג זה של יציבות טמפרטורה מאפשר לשינוי המשרעת להיות 0.1dB בלבד, ובמקרה של אותה רמת כניסה, המשרעת של הטרנזיסטור הדו-קוטבי משתנה מ 0.5 ל 0.6dB, ובדרך כלל נדרש מעגל פיצוי טמפרטורה.
מאפייני מבנה LDMOS ויתרונות השימוש
LDMOS מאומץ באופן נרחב מכיוון שקל יותר להיות תואם לטכנולוגיית CMOS. מבנה מכשיר ה- LDMOS מוצג באיור 1. LDMOS הוא מכשיר חשמל בעל מבנה מפוזר כפול. טכניקה זו היא להשתיל פעמיים באותו מקור / אזור ניקוז, השתלה אחת של ארסן (As) עם ריכוז גדול יותר (מינון השתלה אופייני של 1015 ס"מ -2), והשתלה נוספת של בורון (עם ריכוז קטן יותר (מינון השתלה אופייני של 1013 ס"מ -2)). ב). לאחר ההשתלה מתבצע תהליך הנעה בטמפרטורה גבוהה. מכיוון שהבורון מתפזר מהר יותר מארסן, הוא יתפזר הלאה בכיוון הצדדי מתחת לגבול השער (P- היטב באיור) ויוצר תעלה עם שיפוע ריכוז ואורך התעלה שלה נקבע על ידי ההפרש בין שני מרחקי הדיפוזיה לרוחב. . על מנת להגביר את מתח ההתמוטטות, יש אזור סחיפה בין האזור הפעיל לאזור הניקוז. אזור ההיסחפות ב- LDMOS הוא המפתח לעיצוב של סוג זה של מכשירים. ריכוז הטומאה באזור הסחף נמוך יחסית. לכן, כאשר ה- LDMOS מחובר למתח גבוה, אזור הסחף יכול לעמוד במתח גבוה יותר בגלל ההתנגדות הגבוהה שלו. ה- LDMOS הפוליקריסטריאלי המוצג באיור 1 משתרע על חמצן השדה באזור הסחף ומשמש כצלחת שדה, שתחליש את השדה החשמלי על פני השטח באזור הסחף ותסייע בהגברת מתח הפירוק. ההשפעה של לוחית השדה קשורה קשר הדוק לאורך של לוחית השדה. כדי להפוך את לוחית השדה לתפקודית לחלוטין, יש לעצב את עובי שכבת SiO2, ושנית, יש לתכנן את אורך לוח השדה.
תהליך הייצור LDMOS משלב תהליכי BPT וגליום ארסניד. שונה מתהליך MOS הסטנדרטי, כלומרבאריזת המכשיר, LDMOS אינו משתמש בשכבת בידוד תחמוצת בריליום של BeO, אלא הוא מחובר באופן ישיר על המצע. המוליכות התרמית משופרת, עמידות הטמפרטורה הגבוהה של המכשיר משופרת וחיי המכשיר מתארכים מאוד. . בשל השפעת הטמפרטורה השלילית של צינור ה- LDMOS, זרם הדליפה מאוזן באופן אוטומטי בעת חימום, והשפעת הטמפרטורה החיובית של הצינור הדו-קוטבי אינה יוצרת נקודה חמה מקומית בזרם האספן, כך שהצינור לא יינזק בקלות. אז צינור LDMOS מחזק מאוד את יכולת הנשיאה של אי התאמה בין עומס לעוררות יתר. גם בגלל אפקט שיתוף הזרם האוטומטי של צינור ה- LDMOS, עקומת המאפיין של פלט הקלט שלו מתעקלת לאט בנקודת הדחיסה של 1dB (קטע רוויה ליישומי אות גדולים), כך שהטווח הדינמי מורחב, דבר התורם להגברה של אנלוגי. ואותות RF דיגיטליים לטלוויזיה. LDMOS הוא בערך ליניארי כאשר מגבירים אותות קטנים כמעט ללא עיוות בין-מודולציה, מה שמפשט את מעגל התיקון במידה רבה. זרם שער ה- DC של מכשיר ה- MOS הוא כמעט אפס, מעגל ההטיה פשוט ואין צורך במעגל הטיה פעיל בעל עכבה נמוכה מורכבת עם פיצוי טמפרטורה חיובי.
עבור LDMOS, עובי השכבה האפיטקסיאלית, ריכוז הסמים ואורך אזור הסחף הם הפרמטרים האופייניים החשובים ביותר. אנו יכולים להגדיל את מתח הפירוק על ידי הגדלת אורך אזור ההיסחפות, אך הדבר יגדיל את שטח השבב והתנגדות ההפעלה. מתח העמידות והתנגדות ההפעלה של מכשירי DMOS במתח גבוה תלויים בפשרה בין הריכוז והעובי של השכבה האפיטקסיאלית ואורך אזור הסחף. מכיוון שלעמידה במתח ובהתנגדות פועלת יש דרישות סותרות לריכוז ועובי השכבה האפיטקסיאלית. מתח התמוטטות גבוה דורש שכבת אפיטקסיאלית מסומנת קלות ואזור סחיפה ארוך, ואילו עמידות נמוכה מצריכה שכבת אפיטקסיאלית דקה ומסומנת בכבדות ואזור סחיפה קצר. לכן, יש לבחור את הפרמטרים האפיטקסיים הטובים ביותר ואת אזור הסחף באורך על מנת לקבל את ההתנגדות הקטנה ביותר תחת הנחת היסוד לפגוש מתח פירוק מסוים של ניקוז המקור.
ל- LDMOS ביצועים יוצאי דופן בהיבטים הבאים:
1. יציבות תרמית; 2. יציבות תדרים; 3. רווח גבוה יותר; 4. עמידות משופרת; 5. רעש נמוך יותר; 6. קיבולת משוב נמוכה יותר; 7. מעגל זרם הטיה פשוט יותר; 8. עכבת קלט קבועה; 9. ביצועי IMD טובים יותר; 10. עמידות תרמית נמוכה יותר; 11. יכולת AGC טובה יותר. מכשירי LDMOS מתאימים במיוחד עבור CDMA, W-CDMA, TETRA, טלוויזיה יבשתית דיגיטלית ויישומים אחרים הדורשים טווח תדרים רחב, לינאריות גבוהה ודרישות חיי שירות גבוהות.
LDMOS שימש בעיקר למגברי כוח RF בתחנות בסיס לטלפונים ניידים בימים הראשונים, וניתן להחיל אותו גם על משדרי שידור HF, VHF ו- UHF, מכ"מים למיקרוגל ומערכות ניווט, וכן הלאה. חורגת מכל טכנולוגיות ההספק של RF, טכנולוגיית טרנזיסטור מפוזר לרוחב תחמוצת מוליכים למחצה (LDMOS) מביאה לרוחב מביאה יחס שיא-ממוצע גבוה יותר (PAR, Peak-to-Aerage), רווח גבוה יותר וליניאריות לדור החדש של מגברי תחנות בסיס זמן זה מביא קצב העברת נתונים גבוה יותר עבור שירותי מולטימדיה. בנוסף, ביצועים מצוינים ממשיכים לעלות עם יעילות וצפיפות הספק. בארבע השנים האחרונות, טכנולוגיית ה- LDMOS של הדור השני של פיליפס, בנפח 0.8 מיקרון, יש ביצועים מסנוורים ויכולת ייצור המונית יציבה במערכות GSM, EDGE ו- CDMA. בשלב זה, על מנת לעמוד בדרישות של מגברי הספק מרובי ספקים (MCPA) ותקני W-CDMA, ניתנת גם טכנולוגיית LDMOS מעודכנת.
המוצר השני שלנו:
