Có hai loại DMOS chính, bóng bán dẫn hiệu ứng trường oxit kim loại khuếch tán kép theo chiều dọc VDMOSFET (MOSFET khuếch tán kép dọc) và bóng bán dẫn hiệu ứng trường bán dẫn oxit kim loại khuếch tán kép bên LDMOSFET (MOSFET kết hợp dif kép bên). LDMOS được áp dụng rộng rãi vì nó dễ tương thích hơn với công nghệ CMOS. LDMOS
LDMOS (chất bán dẫn oxit kim loại khuếch tán theo bên)
LDMOS là một thiết bị điện có cấu trúc khuếch tán kép. Kỹ thuật này là cấy hai lần trong cùng một nguồn / vùng thoát nước, một lần cấy asen (As) với nồng độ lớn hơn (liều cấy điển hình là 1015cm-2) và một lần cấy boron khác (với nồng độ nhỏ hơn (liều cấy điển hình là 1013cm-2)). NS). Sau khi cấy, quá trình đẩy ở nhiệt độ cao được thực hiện. Vì bo khuếch tán nhanh hơn asen, nó sẽ khuếch tán xa hơn theo hướng bên dưới ranh giới cổng (giếng P trong hình), tạo thành một kênh có gradient nồng độ và chiều dài kênh của nó được xác định bởi sự chênh lệch giữa hai khoảng cách khuếch tán bên . Để tăng điện áp đánh thủng, giữa vùng hoạt động và vùng tiêu có vùng trôi. Vùng trôi dạt trong LDMOS là điểm mấu chốt trong thiết kế của loại thiết bị này. Nồng độ tạp chất trong vùng trôi tương đối thấp. Do đó, khi LDMOS được kết nối với điện áp cao, vùng trôi dạt có thể chịu được điện áp cao hơn do điện trở cao của nó. LDMOS đa tinh thể được thể hiện trong Hình 1 kéo dài đến oxy trường trong vùng trôi và hoạt động như một tấm trường, sẽ làm suy yếu điện trường bề mặt trong vùng trôi và giúp tăng điện áp đánh thủng. Kích thước của bản trường liên quan chặt chẽ với chiều dài của bản trường [6]. Để làm cho tấm hiện trường có đầy đủ chức năng, người ta phải thiết kế độ dày của lớp SiO2, và thứ hai, chiều dài của tấm hiện trường phải được thiết kế.
Thiết bị LDMOS có chất nền và vùng nguồn và vùng thoát nước được hình thành trong chất nền. Một lớp cách điện được cung cấp trên một phần của đế giữa vùng nguồn và vùng thoát nước để tạo ra một mặt phẳng giữa lớp cách điện và bề mặt của đế. Sau đó, một bộ phận cách điện được hình thành trên một phần của lớp cách điện, và một lớp cổng được hình thành trên một phần của bộ phận cách điện và lớp cách điện. Bằng cách sử dụng cấu trúc này, người ta thấy rằng có một đường dẫn dòng điện thẳng, có thể làm giảm điện trở trên trong khi vẫn duy trì điện áp đánh thủng cao.
Có hai điểm khác biệt chính giữa bóng bán dẫn LDMOS và bóng bán dẫn MOS thông thường: 1. Nó sử dụng cấu trúc LDD (hoặc được gọi là vùng trôi dạt); 2. Kênh được điều khiển bởi độ sâu tiếp giáp bên của hai bộ khuếch tán.
1. Ưu điểm của LDMOS
• Hiệu quả tuyệt vời, có thể giảm tiêu thụ điện năng và chi phí làm mát
• Độ tuyến tính tuyệt vời, có thể giảm thiểu nhu cầu hiệu chỉnh trước tín hiệu
• Tối ưu hóa trở kháng nhiệt cực thấp, có thể giảm kích thước bộ khuếch đại và yêu cầu làm mát và cải thiện độ tin cậy
• Khả năng công suất đỉnh cao tuyệt vời, tốc độ dữ liệu 3G cao với tỷ lệ lỗi dữ liệu tối thiểu
• Mật độ công suất cao, sử dụng ít gói bóng bán dẫn hơn
• Độ tự cảm cực thấp, điện dung phản hồi và trở kháng cổng chuỗi, hiện cho phép bóng bán dẫn LDMOS cung cấp cải thiện độ lợi 7 bB trên các thiết bị lưỡng cực
• Nối đất nguồn trực tiếp cải thiện mức tăng công suất và loại bỏ sự cần thiết của các chất cách ly BeO hoặc AIN
• Mức tăng công suất cao ở tần số GHz, dẫn đến ít bước thiết kế hơn, thiết kế đơn giản và hiệu quả hơn (sử dụng bóng bán dẫn ổ đĩa công suất thấp, chi phí thấp)
• Tính ổn định tuyệt vời, do nhiệt độ dòng xả âm không đổi, vì vậy nó không bị ảnh hưởng bởi sự mất nhiệt
• Nó có thể chịu được sự không phù hợp tải cao hơn (VSWR) tốt hơn so với sóng mang kép, cải thiện độ tin cậy của các ứng dụng hiện trường
• Độ ổn định RF tuyệt vời, với một lớp cách ly tích hợp giữa cổng và cống, có thể làm giảm điện dung phản hồi
• Độ tin cậy rất tốt trong thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc (MTTF)
2. Những nhược điểm chính của LDMOS
1) Mật độ công suất thấp;
2) Nó dễ bị hỏng do tĩnh điện. Khi công suất đầu ra tương tự, diện tích của thiết bị LDMOS lớn hơn diện tích của loại lưỡng cực. Bằng cách này, số lượng khuôn trên một tấm wafer nhỏ hơn, điều này làm cho giá thành của thiết bị MOSFET (LDMOS) cao hơn. Diện tích lớn hơn cũng giới hạn công suất hiệu dụng tối đa của một gói nhất định. Tĩnh điện thường có thể cao tới vài trăm vôn, có thể làm hỏng cổng của thiết bị LDMOS từ nguồn đến kênh, vì vậy cần phải có các biện pháp chống tĩnh điện.
Tóm lại, thiết bị LDMOS đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi dải tần rộng, độ tuyến tính cao và yêu cầu tuổi thọ dịch vụ cao như CDMA, W-CDMA, TETRA và truyền hình kỹ thuật số mặt đất.
sản phẩm khác của chúng tôi:
