RFLDMOSトランジスタとは

DMOSには、主にXNUMXつのタイプがあります。垂直二重拡散金属酸化物半導体電界効果トランジスタVDMOSFET（垂直二重拡散MOSFET）と横方向二重拡散金属酸化物半導体電界効果トランジスタLDMOSFET（横方向二重拡散MOSFET）です。 LDMOSは、CMOSテクノロジとの互換性が高いため、広く採用されています。 LDMOS

　　LDMOS（横方向に拡散した金属酸化物半導体）
LDMOSは二重拡散構造のパワーデバイスです。この手法は、同じソース/ドレイン領域に1015回注入し、2回は高濃度のヒ素（As）を注入し（通常の注入量は1013cm-2）、もう1回は低濃度のホウ素を注入します（通常の注入量は6cm-2））。 NS）。埋め込み後、高温推進プロセスが実行されます。ホウ素はヒ素よりも速く拡散するため、ゲート境界の下で横方向に沿ってさらに拡散し（図のPウェル）、濃度勾配のあるチャネルを形成し、そのチャネル長はXNUMXつの横方向の拡散距離の差によって決定されます。ブレークダウン電圧を上げるために、アクティブ領域とドレイン領域の間にドリフト領域があります。 LDMOSのドリフト領域は、このタイプのデバイスの設計の鍵です。ドリフト領域の不純物濃度は比較的低いです。したがって、LDMOSが高電圧に接続されている場合、ドリフト領域は抵抗が高いため、より高い電圧に耐えることができます。図XNUMXに示す多結晶LDMOSは、ドリフト領域のフィールド酸素まで伸び、フィールドプレートとして機能します。これにより、ドリフト領域の表面電界が弱まり、絶縁破壊電圧が上昇します。フィールドプレートのサイズは、フィールドプレートの長さと密接に関係しています[XNUMX]。フィールドプレートを完全に機能させるには、SiOXNUMX層の厚さを設計する必要があり、次に、フィールドプレートの長さを設計する必要があります。

ＬＤＭＯＳデバイスは基板を有し、ソース領域およびドレイン領域が基板内に形成される。ソース領域とドレイン領域との間の基板の一部に絶縁層が提供され、絶縁層と基板の表面との間に平面界面を提供する。そして、絶縁層の一部に絶縁部材を形成し、絶縁部材と絶縁層の一部にゲート層を形成する。この構造を使用することにより、高いブレークダウン電圧を維持しながらオン抵抗を低減できる直線電流経路があることがわかります。

LDMOSと通常のMOSトランジスタには主に1つの違いがあります。2。LDD構造（またはドリフト領域と呼ばれる）を採用しています。 XNUMX.チャネルは、XNUMXつの拡散の横方向の接合深さによって制御されます。

1.LDMOSの利点

•優れた効率。これにより、消費電力と冷却コストを削減できます。

•優れた直線性。信号の事前補正の必要性を最小限に抑えることができます。

•超低熱インピーダンスを最適化します。これにより、アンプのサイズと冷却要件を削減し、信頼性を向上させることができます。

•優れたピーク電力機能、最小限のデータエラーレートで高い3Gデータレート

•より少ないトランジスタパッケージを使用した高電力密度

•超低インダクタンス、フィードバック容量、ストリングゲートインピーダンス。現在、LDMOSトランジスタはバイポーラデバイスで7bBのゲイン向上を実現できます。

•直接電源接地はパワーゲインを改善し、BeOまたはAIN分離物質の必要性を排除します

•GHz周波数での高パワーゲインにより、設計ステップが少なくなり、設計がよりシンプルで費用効果が高くなります（低コスト、低電力のドライブトランジスタを使用）

•負のドレイン電流温度定数により優れた安定性があり、熱損失の影響を受けません。

•デュアルキャリアよりも高い負荷ミスマッチ（VSWR）に耐えることができ、フィールドアプリケーションの信頼性が向上します。

•ゲートとドレインの間に絶縁層が組み込まれているため、RF安定性に優れているため、フィードバック容量を減らすことができます。

•平均故障間隔（MTTF）の信頼性が非常に高い

2.LDMOSの主な欠点

1）低電力密度;

2）静電気による損傷を受けやすい。出力電力が類似している場合、LDMOSデバイスの面積はバイポーラタイプの面積よりも大きくなります。このようにして、単一のウェーハ上のダイの数が少なくなり、MOSFET（LDMOS）デバイスのコストが高くなります。面積が大きくなると、特定のパッケージの最大有効電力も制限されます。静電気は通常数百ボルトにもなる可能性があり、ソースからチャネルまでのLDMOSデバイスのゲートに損傷を与える可能性があるため、帯電防止対策が必要です。

要約すると、LDMOSデバイスは、CDMA、W-CDMA、TETRA、地上デジタルテレビなど、広い周波数範囲、高い線形性、および高い耐用年数を必要とするアプリケーションに特に適しています。