Det er to hovedtyper av DMOS, vertikal dobbeltdiffusert metalloksid halvlederfelteffekttransistor VDMOSFET (vertikal dobbeltdiffusert MOSFET) og lateral dobbeltdiffusert metalloksid halvlederfelteffekttransistor LDMOSFET (lateral dobbeltdiffusjonert MOSFET). LDMOS er allment vedtatt fordi det er lettere å være kompatibelt med CMOS -teknologi. LDMOS
LDMOS (lateralt diffust metalloksid halvleder)
LDMOS er en kraftenhet med en dobbel diffus struktur. Denne teknikken er å implantere to ganger i samme kilde/dreneringsområde, en implantasjon av arsen (As) med en større konsentrasjon (typisk implantasjonsdose på 1015 cm-2), og en annen implantasjon av bor (med en mindre konsentrasjon (typisk implantasjonsdose på 1013cm-2)). B). Etter implantasjonen utføres en fremdriftsprosess ved høy temperatur. Siden bor diffunderer raskere enn arsen, vil det diffundere videre langs sidelinjen under portgrensen (P-brønn i figuren), danne en kanal med en konsentrasjonsgradient, og dens kanallengde Bestemmes av forskjellen mellom de to laterale diffusjonsavstandene . For å øke nedbrytningsspenningen er det et driftsområde mellom det aktive området og avløpsområdet. Drivregionen i LDMOS er nøkkelen til utformingen av denne typen enheter. Urenhetskonsentrasjonen i drivområdet er relativt lav. Derfor, når LDMOS er koblet til en høyspenning, kan driftsområdet tåle en høyere spenning på grunn av sin høye motstand. Den polykrystallinske LDMOS vist i figur 1 strekker seg til feltet oksygen i drivområdet og fungerer som en feltplate, noe som vil svekke det elektriske overflaten i drivområdet og bidra til å øke nedbrytningsspenningen. Størrelsen på feltplaten er nært knyttet til lengden på feltplaten [6]. For å gjøre feltplaten fullt funksjonell, må man designe tykkelsen på SiO2 -laget, og for det andre må lengden på feltplaten utformes.
LDMOS -enheten har et substrat, og et kilderegion og et dreneringsområde dannes i substratet. Et isolasjonslag er anordnet på en del av substratet mellom kilde- og avløpsregionene for å tilveiebringe et plant grensesnitt mellom isolasjonslaget og overflaten av substratet. Deretter dannes et isolerende element på en del av isolasjonslaget, og et portlag dannes på en del av isolasjonselementet og isolasjonslaget. Ved å bruke denne strukturen, er det funnet at det er en rett strømbane, som kan redusere motstanden samtidig som den opprettholder en høy nedbrytningsspenning.
Det er to hovedforskjeller mellom LDMOS og vanlige MOS -transistorer: 1. Den vedtar en LDD -struktur (eller kalles en driftsregion); 2. Kanalen styres av den laterale kryssdybden til to diffusjoner.
1. Fordeler med LDMOS
• Utmerket effektivitet, noe som kan redusere strømforbruket og kjølekostnadene
• Utmerket linearitet, noe som kan minimere behovet for forkorreksjon av signaler
• Optimaliser ultralav termisk impedans, noe som kan redusere forsterkerens størrelse og kjølekrav og forbedre påliteligheten
• Utmerket toppeffekt, høy 3G -datahastighet med minimal datafeilrate
• Høy effekttetthet ved bruk av færre transistorpakker
• Ultralav induktans, tilbakemeldingskapasitans og strengportimpedans, slik at LDMOS-transistorer for øyeblikket kan gi en forbedring på 7 bB gevinst på bipolare enheter
• Direkte kildejording forbedrer effektforsterkningen og eliminerer behovet for BeO- eller AIN -isolasjonsstoffer
• Høy effektforsterkning ved GHz-frekvens, noe som resulterer i færre designtrinn, enklere og mer kostnadseffektiv design (ved bruk av lavkostnadstransistorer med lav effekt)
• Utmerket stabilitet på grunn av den negative avløpstrømstemperaturen konstant, så den påvirkes ikke av varmetap
• Det tåler bedre mismatch (VSWR) bedre enn doble bærere, noe som forbedrer påliteligheten til feltapplikasjoner
• Utmerket RF-stabilitet, med et innebygd isolasjonslag mellom porten og avløpet, noe som kan redusere tilbakemeldingskapasitansen
• Veldig god pålitelighet i mellomtiden mellom feil (MTTF)
2. De viktigste ulempene med LDMOS
1) Lav effekttetthet;
2) Den blir lett skadet av statisk elektrisitet. Når utgangseffekten er lik, er arealet til LDMOS -enheten større enn det for bipolar type. På denne måten er antallet dør på en enkelt skive mindre, noe som gjør kostnaden for MOSFET (LDMOS) enheter høyere. Det større området begrenser også den maksimale effektive effekten til en gitt pakke. Statisk elektrisitet kan vanligvis være så høy som flere hundre volt, noe som kan skade porten til LDMOS-enheten fra kilden til kanalen, så antistatiske tiltak er nødvendige.
Oppsummert er LDMOS-enheter spesielt egnet for applikasjoner som krever bredt frekvensområde, høy linearitet og høye levetidskrav som CDMA, W-CDMA, TETRA og digital bakkenett-tv.
Vår andre produkt:
