Hi ha dos tipus principals de DMOS: transistor d’efecte de camp semiconductor vertical de doble òxid de metall, transistor VDMOSFET (MOSFET vertical de doble difusió) i transistor d’efecte de camp semiconductor d’òxid metàl·lic de doble difusió lateral LDMOSFET (MOSFET de doble difusió lateral). LDMOS és àmpliament adoptat perquè és més fàcil ser compatible amb la tecnologia CMOS. LDMOS
LDMOS (semiconductor d'òxid de metall difós lateralment)
LDMOS és un dispositiu de potència amb una estructura difusa doble. Aquesta tècnica consisteix a implantar dues vegades a la mateixa regió font / drenatge, una implantació d’arsènic (As) amb una concentració més gran (dosi d’implantació típica de 1015cm-2) i una altra implantació de bor (amb una concentració menor (dosi d’implantació típica de 1013cm-2)). B). Després de la implantació, es realitza un procés de propulsió a alta temperatura. Atès que el bor es difon més ràpidament que l'arsènic, es difondrà més al llarg de la direcció lateral sota el límit de la porta (pou P a la figura), formant un canal amb un gradient de concentració i la seva longitud de canal Determinada per la diferència entre les dues distàncies de difusió laterals . Per augmentar la tensió de ruptura, hi ha una regió de deriva entre la regió activa i la regió de desguàs. La regió de deriva a LDMOS és la clau per al disseny d’aquest tipus de dispositius. La concentració d’impureses a la regió de deriva és relativament baixa. Per tant, quan el LDMOS està connectat a una alta tensió, la regió de deriva pot suportar una tensió més alta a causa de la seva alta resistència. El LDMOS policristal·lí que es mostra a la figura 1 s’estén al camp d’oxigen a la regió de la deriva i actua com una placa de camp, que debilitarà el camp elèctric superficial a la regió de la deriva i ajudarà a augmentar el voltatge de ruptura. La mida de la placa de camp està estretament relacionada amb la longitud de la placa de camp [6]. Per fer que la placa de camp sigui totalment funcional, s’ha de dissenyar el gruix de la capa de SiO2 i, en segon lloc, s’ha de dissenyar la longitud de la placa de camp.
El dispositiu LDMOS té un substrat i es formen una regió font i una regió de drenatge al substrat. Es proporciona una capa aïllant en una part del substrat entre les regions d'origen i de drenatge per proporcionar una interfície plana entre la capa aïllant i la superfície del substrat. A continuació, es forma un element aïllant sobre una part de la capa aïllant i es forma una capa de porta sobre una part de l’element aïllant i de la capa aïllant. Mitjançant l’ús d’aquesta estructura, es constata que hi ha un recorregut de corrent recte, que pot reduir la resistència d’encesa mantenint un alt voltatge de ruptura.
Hi ha dues diferències principals entre els transistors LDMOS i MOS normals: 1. Adopta una estructura LDD (o anomenada regió de deriva); 2. El canal està controlat per la profunditat de la unió lateral de dues difusions.
1. Avantatges de LDMOS
• Excel·lent eficiència, que pot reduir el consum d’energia i els costos de refrigeració
• Excel·lent linealitat, que pot minimitzar la necessitat de precorrecció del senyal
• Optimitzar la impedància tèrmica ultra baixa, que pot reduir la mida de l'amplificador i els requisits de refrigeració i millorar la fiabilitat
• Excel·lent capacitat de potència màxima, alta velocitat de dades 3G amb una taxa mínima d’errors de dades
• Alta densitat de potència, amb menys paquets de transistors
• Inductància ultra baixa, capacitat de retroalimentació i impedància de la porta de corda, que permet actualment als transistors LDMOS proporcionar millora de guany de 7 bB en dispositius bipolars
• La connexió a terra directa millora el guany de potència i elimina la necessitat de substàncies d'aïllament BeO o AIN
• Elevat guany de potència a la freqüència de GHz, cosa que comporta menys passos de disseny, un disseny més senzill i rendible (mitjançant transistors de discos de baix cost i poca potència)
• Excel·lent estabilitat, a causa de la constant de temperatura de corrent negativa negativa, de manera que no es veu afectada per la pèrdua de calor
• Pot tolerar un desajust de càrrega superior (VSWR) millor que el de dues empreses de transport, millorant la fiabilitat de les aplicacions de camp
• Excel·lent estabilitat de RF, amb una capa d’aïllament integrada entre la porta i el drenatge, que pot reduir la capacitat de retroalimentació
• Molt bona fiabilitat en el temps mitjà entre fallades (MTTF)
2. Els principals desavantatges de LDMOS
1) Baixa densitat de potència;
2) Es fa fàcilment malbé per l'electricitat estàtica. Quan la potència de sortida és similar, l'àrea del dispositiu LDMOS és més gran que la del tipus bipolar. D'aquesta manera, el nombre de matrius d'una sola hòstia és menor, cosa que fa que el cost dels dispositius MOSFET (LDMOS) sigui més elevat. L’àrea més gran també limita la potència efectiva màxima d’un paquet determinat. L'electricitat estàtica pot arribar a ser de fins a diversos centenars de volts, cosa que pot danyar la porta del dispositiu LDMOS des de la font fins al canal, de manera que són necessàries mesures antiestàtiques.
En resum, els dispositius LDMOS són especialment adequats per a aplicacions que requereixen un ampli rang de freqüències, una alta linealitat i requisits de vida útil elevats, com ara CDMA, W-CDMA, TETRA i televisió digital terrestre.
El nostre altre producte:
