硅微波功率晶体管

研制了一种在4千兆赫的频率下具有3瓦输出功率的硅平面NPN 晶体管。是由小信号晶体管的并联来实现的。功率晶体管特有的热问题由银做成的热沉来加以解决。本文叙述了功率晶体管的设计,功率晶体管特有的制造技术及其特性。     

采用离子注入技术的超高频硅晶体管

据报导,日本东芝公司采用离子注入技术制成一种超高频硅晶体管。其制造程序和工艺过程如下:1.在电阻率为0.005欧姆·厘米的 N~+硅层上,制作厚度约4微米、电阻率为10欧姆·厘米的 N~-层,作为基片材料。     

高增益硅超高频功率SIT

采用全自对准介质盖栅工艺，通过合理设计，研制成功一种高增益硅超高频功率ＳＩＴ。在４００ＭＨｚ工作频率、５０Ｖ工作电压下，其输出功率Ｐｏ为４０Ｗ，漏极效率η＿Ｄ接近６０％，功率增益Ｇｐ高达１６ｄＢ。Ｐｏ＝２５Ｗ时，三阶交调３ＩＭ为－１６ｄＢ；Ｐｏ＝２．５Ｗ时，３ＩＭ为－５０ｄＢ。     

高增益硅超高频功率SIT

采用全自对准介质盖栅工艺，通过合理设计，研制成功一种高增益硅超高频功率ＳＩＴ。在４００ＭＨｚ工作频率，５０Ｖ工作电压下，其输出功率Ｐ０为４０Ｗ，漏极效率η０接近６０％，功率增益Ｇｐ，高达１６ｄＢ，Ｐ０＝２５Ｗ时，三阶交调３ＩＭ为－１６ｄＢ，Ｐ０＝２．５Ｗ时，３ＩＭ为－５０ｄＢ。     

高性能硅锗功率晶体管

瑞萨科技公司推出RQG2003高性能功率硅锗HBT，可用于无线LAN终端、数字无绳电话和RF标签读／写机等产品。作为HSG2002的后续产品，RQG2003是一种用于功率放大器的晶体管，它可以对传输无线LAN终端设备等RF前端功率进行放大。     

硅功率场效应晶体管的研究

由于采用了“二氧化硅隔离准平面结构”制作硅结型垂直沟道功率场效应晶体管,使器件频率特性有了明显提高,分别在800MHz和1000MHz下得到了10W与8W的输出功率,其功率增益大于7分贝.这种器件可应用在P～L频段.本文从器件的等效电路出发,提出了这种高频功率器件在作结构设计时应遵循的基本原则;简略地介绍了“二氧化硅隔离准平面结构”的特点;着重指出了研制中应注意的问题;最后,简述了影响器件直流参数的有关因素.     

超高频功率晶体管金属栅格电极结构的研究

本文提出一种提高晶体管发射区条长有效率的简单而有效的技术——自对准铂硅栅格电极结构。其特点是制造简单、通用性强、在不增加生产工艺难度的情况下就能够显著地提高晶体管的最大输出功率和功率增益。经在3DA200系列超高频中功率晶体管制造中进行试验,在不改变原生产用的版图和工艺的情况下,只在制造过程的中间加入制造铂硅栅格电极这步工艺就能把最大输出功率和额定功率下的功率增益提高为原来的1.5～2倍。同时本文也给出了发射区条长有效率的简明理论分析,所得公式和图表可以用来简单直接地计算出发射区条长有效率,从而根据有效率的改善来决定应取的铂硅栅格的薄层电阻率。     

硅微波双极功率晶体管概况

<正> 一、引言六十年代初硅双极功率晶体管的研制开始进入微波领域,从那时起功率晶体管开始闯进长期以来为电子管牢固独占的微波电子管阵地。整个六十年代尤其到七十年代头几年硅微波双极功率晶体管雨后春笋般地向频率更高、功率更大的方向飞速发展。1965年E.O.Johnson 发表了晶体管的功率频率极限问题的研究。梳状图形的结构出现较早,接着出现了复盖图形结构,1967年出现了网状发射极结构,70年又出现了菱形结构。由于微波波段同低频、高频和超高频相比有频率高、频带宽的优点,因此微波功率晶体管很     

国外硅功率晶体管发展概况

功率晶体管是电流放大器件,其参数依赖于结构和几何图形。有四个重要参数:击穿电压、电流增益、速度和功率耗散。它们相互制约,限制着功率晶体管的设计。功率晶体管的设计有不同的方案,因而出现了几种不同的结构,其各种结构的优缺点归纳于表1。     

国外低频硅功率晶体管概况

一、硅功率晶体管的发展概况 一九五七年硅合金功率晶体管问世,是硅晶体管进入功率领域的良好开端。近二十年来,尽管其它名目繁多的半导体器件层出不穷地进行着新陈代谢,但硅功率晶体管这个老产品却一直在稳步地向前发展着。 图1是1970～1975年世界市场上硅功率晶体管和闸流管的增长情况。图2表示德克萨斯仪器公司1960～1980年半导体定货总量中功率器件所占的百分比。这在美国是有代表性的。从这两幅图表可以看出,即使在集成电路高速发展的今天,硅功率晶体管仍发挥着它的作用。     

450～512兆赫60瓦超高频功率晶体管

据报导:美国通讯晶体管公司制出了在450～512兆赫下输出60瓦的超高频功率晶体管。该器件广泛地用作地面可动通讯装置中的中心控制部件。由于器件是单片结构,所以可靠性高,在15.5伏(直流)和额定输出功率下,在所有相角上器件都能承受无穷大     

硅npn型平面超高频晶体管hFE的温度特性

本文根据“带尾效应”和异质结理论得到了硅npn型平面超高频晶体管的H_(FE)∞exp(-△E_g/kT).分析和测试表明“带尾效应”引起的发射区材料和基区材料的能隙(禁带)差上△E_g是影响该类晶体管温度特性的主要因素.但是实验得到的△E_g较用发射区表面浓度或用发射区平均浓度得到的△E_g都要小.本文认为这是因为exp(-△E_g/kT)中的△E_g应是“有效能隙势垒”,而“有效能隙势垒”不仅与发射区材料和基区材料的能隙差有关,而更重要的是与能隙的坡度有关.对所谓的“同质结”晶体管实际上就是与发射结附近的杂质浓度梯度有关.     

超高频晶体管的噪声系数

为了计算晶体管的噪声系数,从物理上的噪声源出发,应当知道小信号的等效电路。如果晶体管用一般习用的封装,在频率高于300兆赫时,管壳的影响(引线电感、管壳电容)就不能忽略。由于这些影响,超高频晶体管等效电路中的某些元件就不能用通常的方法来确定。其中一个困难就是如何确定基区电阻 R_(bb′)。在这样高的频率下,这个电阻就不能象在低频时那样,从共发射极电路的输入导纳 Y_(lle)。的频率依赖关系测量中来确定。在低频段(在100兆赫以下),B_(bb′),可以由噪声系数的测量中求得。但是,在频率超过1000兆赫时,就得采用不同的方法,这在下面叙述。     

C波段硅微波功率振荡晶体管

本文报导的硅微波功率振荡晶体管WZ311采用了精细的多胞梳状图形、浅结薄基区、金-金多层内电极系统以及全密封的微带金属封装,器件不仅具有在4GHz下振荡输出大于400mW的优良的微波性能,而且具有较好的可靠性。     

C波段3W硅功率晶体管

<正>C波段硅功率晶体管在微波整机和通讯等领域有广泛用途。由于硅双极型晶体管具有比GaAs FET低得多的1/f相位噪声,因此,在一些高质量的振荡器中,急需硅功率晶体管。但是,当工作频率提高到C波段时,晶体管的频率和功率性能发生尖锐的矛盾。晶体管的输出功率、增益和效率随着工作频率的升高而急剧下降。这给器件的研制带来了很多困难,国内长期无法解决。南京电子器件研究所采用T形发射极自对准结构,用φ75mm硅片研制成功C波段硅功率管。晶体管的E-B金属电极横向间距几乎为零。发射极扩散层和基极接触窗口的间距约0.4μm。这种T形电极晶体管(TSET)对光刻工艺精确度的要求不很苛刻。测试结果表明,晶体管在4.2GHz时,连续波输出功率大于3W,增益大于8dB,集电极效率大于40％。晶体管作振荡应用时,在4.3GHz下振荡输出功率可达1W,直流—射频转换效率可达20％,是     

C波段1瓦硅功率晶体管

<正> 一、引言硅平面双极晶体管自问世以来,其频率和功率性能不断提高,发展迅速。但是,当频率提高到 C 波段或 C 波段以上时,由于其频率性能的继续提高与输出功率、散热性能、二次击穿性能以及封装后的寄生参数等等都发生了尖锐的矛盾,器件的输出功率、增益和集电极效率随着工作频率的升高而急剧下降,明显地超出每倍频程下降6分贝的传统概念。于是,硅微波功率晶体管向 C 波段以上的更高频率的发展变得缓慢起来。     

4.2GHz2W硅功率晶体管

<正>硅平面双极晶体管自问世以来,其频率和功率性能不断提高,发展迅速。但是,当频率提高到C波段以上时,由于其频率性能的提高与输出功率、散热性能和寄生参数等都发生了尖锐的矛盾。因此,硅微波功率管在C波段以上频段发展缓慢,并且渐渐被GaAs FET功率管所替代。然而,硅双极晶体管具有比GaAs FET低得多的相位噪声,所以,C波段硅功率管在卫星通讯等微波整机系统中仍有广泛的用途,国内的需求也非常迫切。 南京电子器件研究所硅工艺线采用先进的T形电极新结构、掺砷多晶硅发射区、BF_2。离子注入形成极薄的基区、反应等离子刻蚀技术和局部氧化等技术,用Ф75mm硅片研制成功C波段硅功率管。器件的典型微波参数是: