微波功率晶体管的热失效分析

微波功率晶体管是微波功率放大器中的核心器件,其热性能在很大程度上决定于封装管芯的管壳.针对某型号的微波功率晶体管在进行生产筛选的功率老化试验时出现的热失效问题进行分析与讨论,最终确定器件管壳内用于烧结管芯的氧化铍(BeO)上的多层金属化层存在质量缺陷,使管芯到BeO的热阻增大,因此出现了老化时部分器件失效现象.提出了预防措施,既可避免损失,也能保证微波功率晶体管在使用中的可靠性.     

SiGe异质结微波功率晶体管

本文述评了SiGe异质结微波功率晶体管的特性、结构、工艺及研究进展。     

提高微波功率双极晶体管性能的研究

通过对硅S波段微波功率双极晶体管的结终端技术实验数据对比和晶体管镇流电阻设计的考虑,提高了微波功率双极器件的击穿电压和电流通过能力及抗烧毁能力。微波器件采用这些技术后,器件的工作频率不但没有降低,反而从原来的S波段的低端(2.25～2.55 GHz),提高到了中高端(3.1～3.5 GHz);器件的集电结反向击穿电压50 V以上的比率由原来的17.6%提高到63.5%;器件的功率增益也从6 dB提高到7.5 dB以上,证明了该工艺方法的有效性与可行性。     

X波段功率异质结双极晶体管

讨论了 X波段功率异质结双极晶体管 (HBT)的设计 ,介绍了器件研制的工艺过程及测试结果。研制的器件在 X波段功率输出大于 5 W,功率密度达到 2 .5 W/mm。采用 76mm圆片工艺制作 ,芯片的 DC成品率高于 80 %。     

塑封双极型功率晶体管的失效与案例分析

由于其自身的结构与封装形式,塑封双极型功率管存在很多可靠性问题.介绍了塑封双极型功率晶体管可靠性问题及失效机理,包括封装缺陷、粘结失效以及由于温度变化而引起的热应力失效和由于吸入潮气而导致的腐蚀失效.通过剖析一晶体管的失效机理,给出了对此类晶体管失效分析的方法和思路.讨论了晶体管存在异物、芯片粘结失效和热应力失效等失效模式.     

性能优良的RCA微波功率晶体管

首次采用多晶硅发射区 RCA技术制备出微波功率晶体管。在工作频率为 3 .1 GHz时 ,该器件输出功率达到 6W,功率增益达到 1 0 d B。与普通多晶硅发射区 HF晶体管相比 ,此种晶体管具有电流增益 h FE随温度变化小、并且在一定温度下达到饱和的优点 ,从而可以在一定程度上抑制微波双极功率晶体管由于温度分布不均匀导致的电流集中。文中还讨论了不同的杂质激活条件对 RCA器件直流增益的温度特性的影响及对微波性能的影响     

硅脉冲双极型微波功率管参数退化探索

首先提出了硅脉冲双极型微波功率晶体等在应用中会出现功率增益、饱和压降以及EB结反向击穿电压参数的退化现象,并对此进行了研究探索.测试了良品和失效品EB结的正向特性和C-V特性.通过比较分析两者的区别,从理论推导并得出了退化的一大原因是由于基区浓度值的减小以及浓度梯度降低的结论.分析表明,导致基区浓度发生变化的原因是器件长期工作在高温下而发生了杂质再扩散.     

具有在片稳定网络的GaAs HBT微波功率管

采用GaAs标准MMIC工艺制作了具有片上RC并联稳定网络的InGaP/GaAs HBT微波功率管单胞.依据K稳定因子,RC网络使功率管在较宽的频带内具有绝对稳定特性.Load-pull测试表明RC网络没有严重影响功率管的大信号特性,在5.4GHz饱和输出功率为30dBm,在11GHz 1dB压缩点输出功率大于21.6dBm.功率合成电路验证了该功率管具有高稳定性,非常适合制作微波大功率HBT放大器.     

具有在片稳定网络的GaAs HBT微波功率管

采用GaAs标准MMIC工艺制作了具有片上RC并联稳定网络的InGaP/GaAs HBT微波功率管单胞.依据K稳定因子,RC网络使功率管在较宽的频带内具有绝对稳定特性.Load-pull测试表明RC网络没有严重影响功率管的大信号特性,在5.4GHz饱和输出功率为30dBm,在11GHz 1dB压缩点输出功率大于21.6dBm.功率合成电路验证了该功率管具有高稳定性,非常适合制作微波大功率HBT放大器.     

微波功率双极晶体管热分布的二维数值模拟及功率密度非均匀设计

利用双极晶体管的热电耦合模型对微波功率双极晶体管进行了二维直流稳态模拟 ,并且提出了功率密度非均匀的设计方法 .模拟和实验的结果说明 ,采用微波功率晶体管功率密度非均匀设计可有效提高器件电流密度的均匀性和结温的均匀性 ,从而整体提高器件的可靠性.