ЛДМОС

Двойной диффузный МОП-транзистор

LDMOS ( латерально-диффузный металл-оксид-полупроводник ) ^[1] представляет собой планарный двойной диффузионный МОП-транзистор (полевой транзистор металл-оксид-полупроводник), используемый в усилителях , включая усилители мощности СВЧ , усилители мощности ВЧ и усилители мощности звука . Эти транзисторы часто изготавливаются на эпитаксиальных слоях p/p ⁺ кремния. Изготовление устройств LDMOS в основном включает различные циклы ионной имплантации и последующего отжига. ^[1] Например, область дрейфа этого мощного МОП-транзистора изготавливается с использованием до трех последовательностей ионной имплантации для достижения соответствующего профиля легирования, необходимого для выдерживания сильных электрических полей.

Кремниевый RF LDMOS ( радиочастотный LDMOS) является наиболее широко используемым усилителем мощности RF в мобильных сетях , ^{[2] [3]} [ ^4] обеспечивая большую часть мирового трафика голосовой связи и данных . ^[5] Устройства LDMOS широко используются в усилителях мощности RF для базовых станций, поскольку требуется высокая выходная мощность с соответствующим пробивным напряжением сток- исток, обычно выше 60 вольт . ^[6] По сравнению с другими устройствами, такими как полевые транзисторы GaAs, они показывают более низкую максимальную частоту усиления мощности.

Производители LDMOS-устройств и литейные заводы, предлагающие технологии LDMOS, включают Tower Semiconductor , TSMC , LFoundry, SAMSUNG , GLOBALFOUNDRIES , Vanguard International Semiconductor Corporation , STMicroelectronics , Infineon Technologies , RFMD , NXP Semiconductors (включая бывшую Freescale Semiconductor ), SMIC , MK Semiconductors, Polyfet и Ampleon .

Фотогалерея

Различные транзисторы RF LDMOS

• 
  Кремниевый кристалл BLF2045. RF LDMOS 26 В 180 мА 2 ГГц 10 дБ 30 Вт SOT467C. Разработан для широкополосной работы (от 1800 до 2200 МГц).
• 
  BLF861A RF LDMOS транзистор. RF LDMOS транзистор 860 МГц 150 Вт.
• 
  Кремниевый кристалл BLF861A. Радиочастотный транзистор LDMOS 860 МГц, 150 Вт. Предназначен для работы в диапазоне УВЧ.

Приложения

Распространенные области применения технологии LDMOS включают следующее.

• Усилители — усилители мощности ВЧ , ^{[2] [3]} усилители мощности звука , ^[7] класс AB ^[4]
• Аудиотехника — громкоговорители , высококачественное (hi-fi) оборудование, системы оповещения ^[7]
• Мобильные устройства — мобильные телефоны ^[3]
  • Мобильные сети — базовые станции и усилители радиочастот ^[3]
• Импульсные приложения ^[4]
• Радиочастотная (РЧ) технология — РЧ-техника (РЧ-техника), РЧ-усилители мощности ^{[2] [3] [8]}
• Беспроводные технологии — беспроводные сети и цифровые сети ^{[2] [3]}

РЧ LDMOS

Распространенные области применения технологии RF LDMOS включают следующее.

• Аэрокосмические и оборонные технологии ^[5] — военные приложения ^[9]
  • Автоматическое зависимое наблюдение-вещание (ADS–B) ^[10]
  • Радиоэлектронная борьба ^{[11] [12]} — средства информационной войны , многодиапазонные системы связи ^[12]
  • Военная техника — военная связь ^[13]
• Сигнализация и безопасность — охранная сигнализация ^[14]
• Авионика ^{[15] [10]} — ADS-B транспондеры , транспондеры идентификации «свой-чужой» (IFF), вторичный обзорный радиолокатор (SSR), дальномерное оборудование (DME), режим S с граничной локализацией (ELM), тактический канал передачи данных (TDL), ^[10] воздушная полоса ^[16]
• Бытовая электроника ^[14]
• Регистрация данных ^[17]
• Мониторинг состояния оборудования (СМ) ^[17]
• Обнаружение пожара ^[17]
• Обнаружение газа — детектор угарного газа (детектор CO), обнаружение метана ^[17]
• Применение в промышленных, научных и медицинских диапазонах (диапазон ISM) ^{[15] [4]} — ускорители частиц , ^{[18] [19]} сварка , ^[19] непрерывное волновое (CW) применение, линейные применения, ^[20] импульсные применения ^{[10] [9] [20]}
  • Промышленные технологии ^[14]
  • Медицинские технологии ^[18] — магнитно-резонансная томография (МРТ) ^{[18] [21]}
• Лазерная технология — лазерные драйверы, ^[18] лазер на углекислом газе ( лазер CO2) _[ ^21]
• Радиотехнологии — коммерческое радио , радио общественной безопасности , морское радио , ^[13] любительское радио , ^[21] портативное радио , ^[17] широкополосное , ^[22] узкополосное ^[23]
  • Технология миллиметровых волн (ммВ) ^[24]
  • Мобильная радиосвязь ^{[15] [25]} — профессиональная мобильная радиосвязь , портативная транзисторная радиосвязь , аналоговая радиосвязь, цифровая радиосвязь , ^[25] цифровая мобильная радиосвязь (DMR), ^[26] наземная мобильная радиосистема (LMRS), ^[16] частная мобильная радиосвязь (PMR), ^[17] наземная транкинговая радиосвязь (TETRA) ^{[25] [19]}
  • Радарная технология ^{[15] [4]} — L-диапазон , ^{[11] [9]} S-диапазон ^{[11] [23]}
  • Радиочастотная (РЧ) технология — радиочастотная идентификация (РЧИ) ^[13] Генератор плазмы РЧ ^[18]
• Технология ВЧ-энергии ^{[27] [5] [28]} — освещение , медицинская техника , сушка , автомобильная электроника ^[28]
  • Отопление — электрическое отопление , ^[21] ВЧ отопление , ^{[18] [5]} микроволновое отопление ^[28]
  • Кухонная техника — интеллектуальная техника , ^[5] настольная техника, кухонная техника , ^[29] приготовление пищи с помощью радиочастот , ^{[27] [18] [5]} приготовление пищи с помощью микроволн , ^[4] размораживание с помощью радиочастот , ^{[18] [5] [29]} размораживание замороженных продуктов , морозильники , холодильники , духовки ^[29]
  • Умное освещение — радиочастотное освещение и беспроводной выключатель света ^[4]
• Телекоммуникации ^[15]
  • Широкополосный доступ ^[14] — мобильный широкополосный доступ ^[25]
  • Радиовещание — вещание на сверхвысоких частотах (УВЧ), ^[14] вещание на УКВ ^{[18] [4] [21]}
  • Сотовые сети ^{[30] [5]} — 2G , 3G , ^[2] Международная мобильная связь-2000 (IMT), ^[22] Долгосрочное развитие (LTE), ^[31] 4G , ^{[3] [5]} 5G , ^{[3] [5] [31]} 5G New Radio (5G NR) ^{[32] [33]}
  • Высокочастотная (КВ) связь — очень высокая частота (ОВЧ), ^{[18] [4]} сверхвысокая частота (УВЧ) ^{[13] [4]}
  • Сотовый голосовой трафик и трафик данных ^[5]
  • Телевидение (ТВ) ^[18] — VHF TV, ^[21] UHF TV , цифровое телевидение (DTV), телевизионное передающее оборудование ^[14]
  • Широкополосная и мобильная связь ^[13] — базовые станции , ^{[13] [4] [19]} аварийные радиомаячные станции (EPIRB), гидроакустические буи , автоматические считыватели показаний (AMR) ^[13]
  • Беспроводные технологии — мобильная связь , спутниковая связь , ^{[15] беспроводные} модемы данных , ^[13] WiMAX ^[4]
• Применение коэффициента стоячей волны напряжения (КСВН) ^{[34] [21]} — плазменное травление и синхротроны ^[21]

Смотрите также

• усилитель на полевом транзисторе
• Силовой полупроводниковый прибор
• РЧ КМОП

Ссылки

1. А. Эльхами Хорасани, IEEE Electron Dev. Летт., т. 35, стр. 1079-1081, 2014 г.
2. Baliga, Bantval Jayant (2005). Кремниевые РЧ-мощные МОП-транзисторы. World Scientific . стр. 1–2. ISBN 9789812561213.
3. Асиф, Саад (2018). Мобильная связь 5G: концепции и технологии. CRC Press . стр. 134. ISBN 9780429881343.
4. Theeuwen, SJCH; Qureshi, JH (июнь 2012 г.). "LDMOS-технология для усилителей мощности ВЧ" (PDF) . IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques . 60 (6): 1755–1763. Bibcode : 2012ITMTT..60.1755T. doi : 10.1109/TMTT.2012.2193141. ISSN  1557-9670. S2CID  7695809.
5. "LDMOS Products and Solutions". NXP Semiconductors . Получено 4 декабря 2019 г.
6. van Rijs, F. (2008). «Состояние и тенденции развития технологий PA на базе кремниевых LDMOS-станций для использования за пределами 2,5 ГГц». Симпозиум по радио и беспроводной связи, 2008 IEEE . Орландо, Флорида. С. 69–72. doi :10.1109/RWS.2008.4463430.
7. Duncan, Ben (1996). Высокопроизводительные усилители мощности звука. Elsevier . стр. 177-8, 406. ISBN 9780080508047.
8. "Широкополосный HF-усилитель мощностью 600 Вт с использованием доступных LDMOS-устройств". QRPblog . 2019-10-27 . Получено 2022-09-28 .
9. "L-Band Radar". NXP Semiconductors . Получено 9 декабря 2019 г.
10. "Avionics". NXP Semiconductors . Получено 9 декабря 2019 г.
11. "RF Aerospace and Defense". NXP Semiconductors . Получено 7 декабря 2019 г.
12. "Связь и электронная война". NXP Semiconductors . Получено 9 декабря 2019 г.
13. "Mobile & Wideband Comms". ST Microelectronics . Получено 4 декабря 2019 г.
14. "470–860 МГц – UHF Broadcast". NXP Semiconductors . Получено 12 декабря 2019 г.
15. "RF LDMOS Transistors". ST Microelectronics . Получено 2 декабря 2019 г.
16. "28/32V LDMOS: технология IDDE повышает эффективность и надежность" (PDF) . ST Microelectronics . Получено 23 декабря 2019 г. .
17. "AN2048: Примечание по применению – PD54008L-E: 8 Вт – 7 В LDMOS в корпусах PowerFLAT для беспроводных считывателей показаний счетчиков" (PDF) . ST Microelectronics . Получено 23 декабря 2019 г. .
18. "ISM & Broadcast". ST Microelectronics . Получено 3 декабря 2019 г.
19. "700–1300 МГц – ISM". NXP Semiconductors . Получено 12 декабря 2019 г.
20. "2450 MHz – ISM". NXP Semiconductors . Получено 12 декабря 2019 г.
21. "1–600 МГц – Broadcast and ISM". NXP Semiconductors . Получено 12 декабря 2019 г.
22. "28/32 В LDMOS: Новая технология IDCH повышает производительность ВЧ-мощности до 4 ГГц" (PDF) . ST Microelectronics . Получено 23 декабря 2019 г. .
23. "S-Band Radar". NXP Semiconductors . Получено 9 декабря 2019 г.
24. "RF Cellular Infrastructure". NXP Semiconductors . Получено 7 декабря 2019 г.
25. "RF Mobile Radio". NXP Semiconductors . Получено 9 декабря 2019 г.
26. "UM0890: Руководство пользователя – 2-каскадный усилитель мощности ВЧ с ФНЧ на базе мощных транзисторов ВЧ PD85006L-E и STAP85050" (PDF) . ST Microelectronics . Получено 23 декабря 2019 г. .
27. "915 MHz RF Cooking". NXP Semiconductors . Получено 7 декабря 2019 г.
28. Torres, Victor (21 июня 2018 г.). «Почему LDMOS — лучшая технология для РЧ-энергии». Microwave Engineering Europe . Ampleon . Получено 10 декабря 2019 г. .
29. "RF Defrosting". NXP Semiconductors . Получено 12 декабря 2019 г.
30. "White Paper – 50V RF LDMOS: Идеальная технология питания ВЧ для ISM, вещательных и коммерческих аэрокосмических приложений" (PDF) . NXP Semiconductors . Freescale Semiconductor . Сентябрь 2011 г. . Получено 4 декабря 2019 г. .
31. "RF Cellular Infrastructure". NXP Semiconductors . Получено 12 декабря 2019 г.
32. "450–1000 МГц". NXP Semiconductors . Получено 12 декабря 2019 г.
33. "3400–4100 МГц". NXP Semiconductors . Получено 12 декабря 2019 г.
34. "HF, VHF и UHF Radar". NXP Semiconductors . Получено 7 декабря 2019 г.

Внешние ссылки

• Микроволновая энциклопедия на LDMOS
• Процесс BCD, включая настраиваемый LDMOS