高压功率LDMOS阈值电压温度系数的分析

分析了高压LDMOS在-27℃至300℃温度范围内的温度特性,并给出了阈值电压温度系数的计算公式.根据计算结果,可以得到以下结论:高压LDMOS的阈值电压温度系数在相当宽的温区内是一常数;可用温度的线性表达式来计算阈值电压温度系数;薄栅氧化层和高沟道掺杂浓度可减小高压功率LDMOS的阈值电压温度系数.

一种评估功率LDMOS散热特性的方法

介绍了一种评估功率LDMOS散热特性的方法。在0.18μm BCD工艺平台制作了结构相同、叉指数量不同的LDMOS,并进行了TLP测试。通过对物理机理以及I-V曲线进行分析,发现随着叉指数目的不断增加,归一化的寄生电阻趋近定值。基于此,提出了寄生电阻相对变化因子α的概念,用来表征功率LDMOS的散热特性。最后对测试结果进行计算得到,漂移区长度为0.5μm、叉指宽度为33μm、总栅宽为14.4 mm时,LDMOS的α为0.631。

n埋层PSOI结构射频功率LDMOS的输出特性

提出了具有n埋层PSOI(部分SOI)结构的射频功率LDMOS器件.射频功率LDMOS的寄生电容直接影响器件的输出特性.具有n埋层结构的PSOI射频LDMOS,其Ⅰ层下的耗尽层宽度增大,输出电容减小,漏至衬底的结电容比常规LDMOS和PSOI LDMOS分别降低39.1%和26.5%.1dB压缩点处的输出功率以及功率增益比PSOI LDMOS分别提高62%和11.6%,附加功率效率从34.1%增加到37.3%.该结构器件的耐压比体硅LDMOS提高了14%.

功率LDMOS阈值电压温度系数的优化分析

讨论高压LDMOS阈值电压的温度特性,并给出了它的温度系数计算公式.根据计算结果,可以得到以下结论:通过提高沟道掺杂浓度或减少栅氧化层能够降低阈值电压随温度的变化.阈值电压的温度系数可以用温度的线性表达式来计算,从而可以得出功率LDMOS阈值电压的温度系数最优化分析.

大功率LDMOS射频功率晶体管的探索与研究

LDMOS射频功率晶体管具有超耐用、高功率、高效率和高增益等优良的性能。它以空前的功率水平实现高增益,这大大减少了所需的部件数量,与传统设计相比,部件数量大大地减少,部件数量的大幅减少,使主板空间要求和制造复杂性随之降低。这样的效率水平能够大大减少放大器设计的复杂性、增益进阶、部件数量和电路板数量,最终使放大器成本全面降低。

基于ADS的LDMOS功率放大器设计与仿真

基于ADS(advanced design system)仿真平台,采用谐波平衡法设计LDMOS(laterally diffused metal oxide semiconductor)射频功率放大器.选择飞思卡尔公司的功率管MW6S004N,采用负载牵引和源牵引技术实现输入和输出端口的阻抗匹配,并采用电路原理图与版图协同仿真技术完成了放大器的设计.结果表明:基于负载牵引和源牵引的阻抗匹配技术可减小调试成本、缩短设计周期;采用谐波平衡法可加快仿真的速度,采用协同仿真方法可提高仿真结果的准确性.

SOI LDMOS功率器件的研究与制备

根据REUSRF原理,对器件参数进行优化。采用与常规CMOS工艺兼容的技术,在SIMOX片上制备了薄膜SOI LDMOS功率器件。器件呈现良好的电学性能:漏极偏压5V时,泄漏电流仅为1nA;当漂移区长度为4μm时,关态击穿电压达到50V,开态击穿电压大于20V;器件的输出曲线在饱和区光滑,未呈现翘曲现象,说明体接触有效地抑制了部分耗尽器件的浮体效应。这种SOI LDMOS结构非常适合高温环境下功率电子方面的应用开发。

基于负载牵引的S波段40 W LDMOS功率放大器设计

针对LDMOS功率放大器在S波段的设计难点,介绍了基于负载牵引测试技术的LDMOS功率放大器设计方法。阐述了负载牵引的测试系统和测试原理,并对LDMOS预匹配管进行了负载牵引测试,利用测试结果设计了一个工作频率为2.7GHz^3.1 GHz的LDMOS功放。功放的测试结果显示,工作频带内输出功率大于40 W,增益超过11 d B,效率超过了40%。从而为LDMOS功率放大器在S波段的设计提供了良好的借鉴作用。

RF LDMOS功率器件研制

基于ISE TCAD模拟软件对RF LDMOS器件的工艺流程和器件结构进行了优化设计,采用带栅极金属总线的版图结构降低栅电阻,同时简化了LDMOS器件的封装设计。通过实际流片和测试分析,重点讨论了漂移区注入剂量和漂移区长度对LDMOS器件的转移特性、击穿特性、截止频率及最大振荡频率的影响。测试结果表明该器件的阈值电压为1.8 V,击穿电压可达70 V,截止频率和最大振荡频率分别为9 GHz和12.6 GHz,并可提供0.7 W/mm的输出功率密度。

具有超高耐压(>1200V)的薄埋氧层BPL SOI LDMOS(英文)

为了在薄埋氧层SOI衬底上实现超高耐压LDMOS铺平道路,提出了一种具有P埋层(BPL)的薄埋氧层SOI LDMOS结构,耐压1200V以上。该BPL SOI LDMOS在传统SOI LDMOS的埋氧层和N型漂移区之间引入了一个P型埋层。当器件正向截止时,N型漂移区与P埋层之间的反偏PN结将承担器件的绝大部分纵向压降。采用2维数值仿真工具Silvaco TCAD对BPL SOI LDMOS进行虚拟制造和器件仿真,结果表明该结构采用适当的参数既能实现1 280 V的耐压,将BOL减薄到几百纳米以下又可以改善其热特性。

降低非自对准LDMOS功率管R_(DSon)离散性的途径

LDMOS 功率管工作在线性区时,R_(DSon)取决于沟道区及漂移区的图形尺寸与掺杂浓度。非自对准LDMOS 功率管漂移区的一端与栅极没有自对准关系,因此一些工艺偏差(诸如光刻 CD、重叠、刻蚀 CD等)均可影响器件的沟道长度。Motorola 公司在 SMOS7LV^(TM)工艺开发过程中,曾发现非自对准 LDMOS功率管 R_(DSon)离散比规范值大8%(1σ)。有关 R_(DSon)的离散的分析表明,主要是因重叠性不良而引起。优化对准方案之后,R_(DSon)离散可由原先的～12%降至<3%。

VHF波段宽带连续波大功率双通道功放组件的设计

首先针对VHF波段宽带连续波大功率固态功放组件的整体指标要求,分析主要指标间的关系和相互制约性,对指标之间相互制约问题折中考虑,优化设计。既能实现大功率、线性化指标要求,又解决了高热耗下的散热难题,同时满足组件的小型化要求。然后分别从功能模块化设计、电磁兼容设计、热设计等方面进行了分析,从功率放大方式的选择和结构布局安排等方面进行了较为详细的介绍。研制出一种双通道VHF波段宽带连续波大功率固态功放组件,满足机载平台对固态功放组件体积和重量的严格要求。最后给出了功放组件的实际测试结果,表明该组件完全满足总体指标要求。

L波段高功率放大器的设计

随着微波功率晶体管制造技术的飞速发展,金属氧化物半导体场效应管和砷化嫁场效应管的性能不断完善,为全固态发射机和功率放大器的设计提供了有力的保障。本文介绍了一种利用金属氧化物半导体场效应管实现L波段高功率放大器的设计方案,重点描叙了各级电路的实现方法,并对L波段宽带高功率放大器在设计中遇到的问题进行了分析。

基于ADS高线性微波功率放大器设计

基于ADS软件,选取合适的静态直流工作点,采用负载牵引法得到LDMOS晶体管MRF21030的输出和输入阻抗特性,并通过设计和优化得到最佳的共轭匹配网络,并采用功率回退的设计方法,设计出应用于专用TD-SCDMA领域的高线性功率放大器。ADS设计仿真表明该功率放大器P1dB输出功率可达44.666dBm,三阶互调失真IMD3小于-60dBc,具有线性度高、稳定性好、增益平坦度小等优点。

功率管温补电路的设计

功率放大器的性能受功放管的静态工作点影响很大,在实际工作中,功放管的门限开启电压会随环境温度变化而变化。本文给出了一种LDMOS功放管静态工作点的温度补偿措施,可以保持功率管性能稳定,该方法在LDMOS功率放大器中有着广泛的用途。