LDMOS (bočno difuzni poluvodič metalnog oksida) razvijen je za tehnologiju mobitela od 900 MHz. Stalni rast tržišta stanične komunikacije osigurava primjenu LDMOS tranzistora, a također čini da LDMOS tehnologija nastavlja sazrijevati, a troškovi se i dalje smanjuju, pa će u većini slučajeva u budućnosti zamijeniti bipolarnu tranzistorsku tehnologiju. U usporedbi s bipolarnim tranzistorima, dobitak LDMOS cijevi je veći. Pojačanje LDMOS cijevi može doseći više od 14dB, dok je bipolarnih tranzistora 5 ~ 6dB. Pojačanje PA modula pomoću LDMOS cijevi može doseći oko 60dB. To pokazuje da je za istu izlaznu snagu potrebno manje uređaja, što povećava pouzdanost pojačala.
LDMOS može izdržati omjer stojnog vala tri puta veći od odnosa bipolarnog tranzistora i može raditi s većom reflektiranom snagom bez uništavanja LDMOS uređaja; može podnijeti prekomjerno pobuđivanje ulaznog signala i prikladan je za prijenos digitalnih signala jer ima naprednu trenutnu vršnu snagu. Krivulja pojačanja LDMOS-a glađa je i omogućuje pojačanje digitalnog signala s više nositelja s manje izobličenja. LDMOS cijev ima nisku i nepromijenjenu razinu intermodulacije u području zasićenja, za razliku od bipolarnih tranzistora koji imaju visoku razinu intermodulacije i mijenjaju se s povećanjem razine snage. Ova glavna značajka omogućuje LDMOS tranzistorima da izvode dvostruko veću snagu od bipolarnih tranzistora s boljom linearnošću. LDMOS tranzistori imaju bolje temperaturne karakteristike, a temperaturni koeficijent je negativan, pa se može spriječiti utjecaj odvođenja topline. Ovakva temperaturna stabilnost omogućuje promjenu amplitude samo 0.1 dB, a u slučaju iste ulazne razine amplituda bipolarnog tranzistora mijenja se od 0.5 do 0.6 dB i obično je potreban krug za kompenzaciju temperature.
Karakteristike LDMOS strukture i prednosti upotrebe
LDMOS je široko prihvaćen jer je lakše biti kompatibilan s CMOS tehnologijom. Struktura LDMOS uređaja prikazana je na slici 1. LDMOS je pogonski uređaj s dvostruko difuznom strukturom. Ova tehnika je implantacija dva puta u isto područje izvora / odvoda, jedna implantacija arsena (As) s većom koncentracijom (tipična doza za implantaciju 1015 cm-2), a druga implantacija bora (s manjom koncentracijom (tipična doza za implantaciju od 1013cm-2)). B). Nakon implantacije provodi se proces pogona visoke temperature. Budući da bor difundira brže od arsena, on će dalje difundirati duž bočnog smjera ispod granice vrata (P-bunar na slici), tvoreći kanal s gradijentom koncentracije i duljinu njegovog kanala Određeno razlikom između dvije bočne difuzne udaljenosti . Da bi se povećao napon proboja, postoji područje zanošenja između aktivnog područja i odvodnog područja. Nagibna regija u LDMOS-u ključna je za dizajn ove vrste uređaja. Koncentracija nečistoće u nanosnom području je relativno niska. Stoga, kada je LDMOS spojen na visoki napon, područje zanošenja može izdržati veći napon zbog visokog otpora. Polikristalni LDMOS prikazan na slici 1. proteže se na poljski kisik u području zanošenja i djeluje kao poljska ploča, što će oslabiti površinsko električno polje u zanošenju i pomoći u povećanju napona proboja. Učinak poljske ploče usko je povezan s duljinom poljske ploče. Da bi poljska ploča bila potpuno funkcionalna, mora se projektirati debljina sloja SiO2, a drugo, mora se projektirati duljina poljske ploče.
Proizvodni proces LDMOS kombinira BPT i postupke galijevog arsenida. Za razliku od standardnog MOS postupka, tjU pakiranju uređaja, LDMOS ne koristi izolacijski sloj BeO berilijev oksid, već je izravno tvrdo spojen na podlogu. Poboljšana je toplinska vodljivost, poboljšana je otpornost uređaja na visoke temperature i životni vijek uređaja je znatno produžen. . Zbog negativnog temperaturnog učinka LDMOS cijevi, struja propuštanja automatski se ujednačava zagrijavanjem, a pozitivni temperaturni učinak bipolarne cijevi ne stvara lokalno žarište u kolektorskoj struji, tako da cijev nije lako oštetiti. Dakle, LDMOS cijev jako pojačava nosivost neusklađenosti i prekomjernog uzbuđenja. Također zbog učinka automatskog dijeljenja struje LDMOS cijevi, njezina krivulja ulazno-izlaznih karakteristika polako se krivulja na točki kompresije od 1 dB (odjeljak zasićenja za velike primjene signala), pa je dinamički raspon proširen, što pogoduje pojačanju analogne i digitalni TV RF signali. LDMOS je približno linearan kod pojačavanja malih signala gotovo bez intermodulacijskog izobličenja, što u velikoj mjeri pojednostavljuje korekcijski krug. Istosmjerna struja ulaznog napona MOS uređaja je gotovo nula, sklopni sklop je jednostavan i nije potreban složeni aktivni krug pristranosti niske impedancije s pozitivnom temperaturnom kompenzacijom.
Za LDMOS, debljina epitaksijalnog sloja, koncentracija dopinga i duljina zanošenja su najvažniji karakteristični parametri. Napon proboja možemo povećati povećavanjem duljine zanošenja, ali to će povećati površinu čipa i otpor. Izdržljivi napon i otpor na visokonaponskim DMOS uređajima ovise o kompromisu između koncentracije i debljine epitaksijalnog sloja i duljine zanošenja. Budući da podnosivi napon i otpor imaju kontradiktorne zahtjeve za koncentraciju i debljinu epitaksijalnog sloja. Za visoki probojni napon potreban je debeli lagano dopirani epitaksijalni sloj i dugo područje zanošenja, dok je za mali otpor potreban tanki jako dopirani epitaksijalni sloj i kratko zanošenje. Stoga se moraju odabrati najbolji epitaksijalni parametri i područje zanošenja kako bi se dobio najmanji otpor pod pretpostavkom zadovoljavanja određenog napona proboja izvor-odvod.
LDMOS ima izvanredne performanse u sljedećim aspektima:
1. Toplinska stabilnost; 2. stabilnost frekvencije; 3. Veći dobitak; 4. Poboljšana trajnost; 5. Niža buka; 6. Donji kapacitet povratne sprege; 7. Jednostavniji strujni krug pristranosti; 8. Stalna ulazna impedancija; 9. Bolje performanse IMD-a; 10. Niži toplinski otpor; 11. Bolja AGC sposobnost. LDMOS uređaji posebno su prikladni za CDMA, W-CDMA, TETRA, digitalnu zemaljsku televiziju i druge programe koji zahtijevaju širok raspon frekvencija, visoku linearnost i visoke zahtjeve za vijekom trajanja.
LDMOS se uglavnom koristio za pojačala snage RF u baznim postajama mobilnih telefona u ranim danima, a može se primijeniti i na HF, VHF i UHF odašiljače, mikrovalne radare i navigacijske sustave itd. Premašujući sve RF tehnologije napajanja, tranzistorska tehnologija lateralno difuznog metal-oksidnog poluvodiča (LDMOS) donosi veći omjer vrha i prosjeka snage (PAR, Peak-to-Aerage), veće pojačanje i linearnost novoj generaciji pojačala. vrijeme donosi veću brzinu prijenosa podataka za multimedijske usluge. Uz to, izvrsne performanse nastavljaju se povećavati s učinkovitošću i gustoćom snage. U posljednje četiri godine Philipsova druga generacija LDMOS tehnologije od 0.8 mikrona ima blistave performanse i stabilan kapacitet masovne proizvodnje na sustavima GSM, EDGE i CDMA. U ovoj fazi, kako bi se udovoljilo zahtjevima pojačala snage s više nosača (MCPA) i W-CDMA standardima, također se nudi ažurirana LDMOS tehnologija.
Naš drugi proizvod:
