LDMOS

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทาง ข้ามไปที่การค้นหา

LDMOS ( laterally -diffused metal-oxide semiconductor ) [1] เป็น MOSFETแบบกระจายคู่แบบระนาบ(metal-oxide–semiconductor field-effect transistor) ที่ใช้ในเครื่องขยายเสียงรวมทั้ง เครื่องขยายสัญญาณ ไมโครเวฟ เครื่องขยายสัญญาณ RFและเครื่องขยายเสียง ทรานซิสเตอร์เหล่านี้มักจะถูกประดิษฐ์ขึ้นบนชั้น p/p +ซิลิกอน epitaxial การผลิตอุปกรณ์ LDMOS ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่ายไอออนแบบต่างๆ และรอบการหลอมที่ตามมา [1]ตัวอย่างเช่น พื้นที่ดริฟท์ของกำลังนี้ MOSFETถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยใช้ลำดับการปลูกฝังไอออนถึงสามลำดับ เพื่อให้ได้โปรไฟล์การเติมที่เหมาะสมที่จำเป็นต่อการทนต่อสนามไฟฟ้าสูง

RF LDMOS ที่ ใช้ ซิลิกอน (LDMOS ความถี่วิทยุ ) เป็นเครื่องขยายสัญญาณ RF ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายมือถือ [ 2] [3] [4] เปิดใช้งาน เสียงเซลลูลา ร์ และการรับส่งข้อมูลส่วนใหญ่ของโลก [5]อุปกรณ์ LDMOS ถูกใช้อย่างแพร่หลายในเครื่องขยายสัญญาณ RF สำหรับสถานีฐาน เนื่องจากข้อกำหนดสำหรับพลังงานเอาต์พุตสูงที่มีการระบายที่สอดคล้องกันไปยังแรงดันพังทลาย ของแหล่งกำเนิด ซึ่งมักจะสูงกว่า 60 โวลต์ [6]เมื่อเทียบกับอุปกรณ์อื่นๆ เช่นGaAs FET จะแสดงความถี่การรับพลังงานสูงสุดที่ต่ำกว่า

ผู้ผลิตอุปกรณ์ LDMOS และโรงหล่อที่นำเสนอเทคโนโลยี LDMOS ได้แก่TSMC , LFoundry , Tower Semiconductor , GLOBALFOUNDRIES , Vanguard International Semiconductor Corporation , STMicroelectronics , Infineon Technologies , RFMD , NXP Semiconductors (รวม ถึง อดีตFreescale Semiconductor ), SMIC , MK Semiconductors

ประวัติ

มีรายงาน DMOS (double-diffused MOSFET) ในปี 1960 [7] DMOS เป็นMOSFET ที่ สร้างขึ้นโดยใช้ กระบวนการแพร่ แบบทวีคูณ Tarui และคณะจากห้องปฏิบัติการไฟฟ้า (ETL) รายงานว่า MOSFET แบบกระจายด้านข้างคู่ (LDMOS) [8] [9]

ฮิตาชิเป็นผู้ผลิต LDMOS เพียงรายเดียวระหว่างปี 1977 และ 1983 ในช่วงเวลานั้น LDMOS ถูกใช้ในเครื่องขยายเสียงพลังเสียงจากผู้ผลิต เช่นHH Electronics (V-series) และAshly Audioและใช้สำหรับเพลงความเที่ยงตรงสูง (hi-fi) อุปกรณ์และ ระบบ เสียงประกาศสาธารณะ [10]

RF LDMOS

LDMOS สำหรับการใช้งาน RF เปิดตัวในช่วงต้นทศวรรษ 1970 โดย Cauge et al [11] [12] [13]ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 RF LDMOS ( วิทยุ -frequency LDMOS) ได้เปลี่ยนทรานซิสเตอร์สองขั้ว RF เป็นเครื่องขยายสัญญาณ RFสำหรับ โครงสร้างพื้นฐาน เครือข่ายเซลลูลาร์เนื่องจาก RF LDMOS ให้ความเป็นเส้นตรงที่เหนือกว่า ประสิทธิภาพและกำไรพร้อมกับต้นทุนที่ต่ำลง [14] [4]ด้วยการแนะนำเครือข่ายมือถือดิจิทัล2G LDMOS กลายเป็นเทคโนโลยี RF แอมพลิฟายเออร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในเครือข่ายมือถือ 2G และ 3G [2]ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 RF LDMOS ได้กลายเป็นเครื่องขยายสัญญาณ RF ที่โดดเด่นในตลาดต่างๆ เช่นสถานีฐาน โทรศัพท์มือถือ การ แพร่ ภาพกระจายเสียงเรดาร์และ การ ใช้งานวงอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ และการแพทย์ [15] LDMOS ได้เปิดใช้งาน เสียงโทรศัพท์มือถือและข้อมูลส่วนใหญ่ของโลก [5]

ในช่วงกลางปี ​​​​2000 เพาเวอร์แอมป์ RF ที่ใช้อุปกรณ์ LDMOS เดียวได้รับผลกระทบจากประสิทธิภาพที่ค่อนข้างต่ำเมื่อใช้ในเครือข่าย 3G และ4G ( LTE ) อันเนื่องมาจากกำลังสูงสุดถึงเฉลี่ย ที่สูงขึ้น ของแผนการมอดูเลตและเทคนิคการเข้าถึงCDMAและOFDMAใช้ในระบบสื่อสารเหล่านี้ ในปี 2549 ประสิทธิภาพของเครื่องขยายเสียง LDMOS ได้รับการส่งเสริมโดยใช้เทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพทั่วไป เช่นโทโพโลยีDoherty หรือ การติดตามซองจดหมาย [16]

ในปี 2011 RF LDMOS เป็นเทคโนโลยีอุปกรณ์ที่โดดเด่นซึ่งใช้ในแอพพลิเคชั่นเครื่องขยายสัญญาณ RF กำลังสูงสำหรับความถี่ตั้งแต่ 1 MHzถึง 3.5 GHz และเป็นเทคโนโลยี อุปกรณ์พลังงาน RF ที่โดดเด่นสำหรับโครงสร้างพื้นฐานของเซลลูล่าร์ [14]ในปี 2555 RF LDMOS เป็นเทคโนโลยีชั้นนำสำหรับการใช้งานพลังงาน RF ที่หลากหลาย [4]ณ ปี 2018 LDMOS เป็น มาตรฐาน โดยพฤตินัย สำหรับเพาเวอร์แอมป์ในเครือข่าย มือถือ เช่น4Gและ5G [3] [5]  

แกลอรี่รูปภาพ

แอปพลิเคชัน

การใช้งานทั่วไปของเทคโนโลยี LDMOS มีดังต่อไปนี้

RF LDMOS

การใช้งานทั่วไปของเทคโนโลยี RF LDMOS มีดังต่อไปนี้

ดูเพิ่มเติม

อ้างอิง

  1. อรรถเป็น . Elhami Khorasani, IEEE Electron Dev. เลตต์. 35, pp. 1079-1081, 2014
  2. อรรถa b c d e f บาลิกา Bantval Jayant (2005) มอสเฟต พลังงาน RFของ ซิลิคอน วิทยาศาสตร์โลก . หน้า 1–2. ISBN 9789812561213.
  3. ^ a b c d e f g h i Asif, Saad (2018). การสื่อสารเคลื่อนที่ 5G: แนวคิดและเทคโนโลยี ซีอาร์ซี เพรส . หน้า 134. ISBN 9780429881343.
  4. a b c d e f g h i j k l m n Theeuwen, SJCH; Qureshi, JH (มิถุนายน 2012). "เทคโนโลยี LDMOS สำหรับเครื่องขยายสัญญาณ RF" (PDF ) ธุรกรรม IEEE เกี่ยวกับทฤษฎีและเทคนิคไมโครเวฟ 60 (6): 1755–1763. รหัส: 2012ITMTT..60.1755T . ดอย : 10.1109/TMTT.2012.2193141 . ISSN 1557-9670 . S2CID 7695809 .   
  5. ^ a b c d e f g hi j k l m "ผลิตภัณฑ์และโซลูชั่นLDMOS " NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ4 ธันวาคม 2019 .
  6. ฟาน ริจส์, เอฟ (2008). "สถานะและแนวโน้มของเทคโนโลยี PA ของสถานีฐานซิลิคอน LDMOS ที่จะก้าวไปไกลกว่าแอปพลิเคชัน 2.5 GHz" การประชุมวิชาการวิทยุและไร้ สาย2008 IEEE ออร์แลนโด ฟลอริดา น. 69–72. ดอย : 10.1109/RWS.2008.4463430 .
  7. RE แฮร์ริส (1967). "ทรานซิสเตอร์ MOS แบบกระจายคู่" การประชุมอุปกรณ์อิเล็กตรอนระหว่างประเทศ IEEE : 40
  8. ^ Tarui, Y.; ฮายาชิ วาย.; เซกิงาวะ, โทชิฮิโระ (กันยายน 1969) "การแพร่กระจายในตัวเองมากที่สุด แนวทางใหม่สำหรับอุปกรณ์ความเร็วสูง " การดำเนินการของการประชุมครั้งที่ 1 เกี่ยวกับอุปกรณ์โซลิดสเตดอย : 10.7567/SSDM.1969.4-1 . S2CID 184290914 . 
  9. ^ McLintock จอร์เจีย; Thomas, RE (ธันวาคม 2515) การสร้างแบบจำลองของ MOST แบบ double-diffused ด้วยเกทที่จัดแนวตัวเอง การประชุมอุปกรณ์อิเล็กตรอนระหว่างประเทศ พ.ศ. 2515 หน้า 24–26. ดอย : 10.1109/IEDM.1972.249241 .
  10. อรรถa b c ดันแคน เบน (1996). แอมพลิฟายเออร์ พลังเสียงประสิทธิภาพสูง เอลส์เวียร์ . น.  177-8, 406 . ISBN 9780080508047.
  11. ^ TP Cauge;เจ. คอคซิส (1970). "ทรานซิสเตอร์ MOS แบบ double-diffused ที่มีไมโครเวฟเกนและความเร็วสวิตชิ่งระดับนาโนวินาที" นานาชาติ IEEE การประชุมอุปกรณ์อิเล็กตรอน{{cite journal}}: CS1 maint: ใช้พารามิเตอร์ผู้เขียน ( ลิงค์ )
  12. ^ ทีพีเคจ; เจ. คอคซิส; เอช. เจ. ซิกก์; จีดี เวนเดลิน (1971) "ทรานซิสเตอร์ MOS แบบ double-diffused ได้รับคลื่นไมโครเวฟ (ทรานซิสเตอร์ MOS สำหรับความเร็วลอจิกดิจิตอลสูงและประสิทธิภาพของไมโครเวฟโดยกล่าวถึงการประดิษฐ์โดยการแพร่กระจายสองครั้ง" อิเล็กทรอนิกส์44 : 99–104{{cite journal}}: CS1 maint: ใช้พารามิเตอร์ผู้เขียน ( ลิงค์ )
  13. เอช. เจ. ซิกก์; จีดี เวนเดลิน; ทีพีเคจ; เจ. คอคซิส (1972). "ทรานซิสเตอร์ D-MOS สำหรับการใช้งานไมโครเวฟ". ธุรกรรม IEEE บนอุปกรณ์อิเล็กตรอน 19 (1): 45–53. Bibcode : 1972ITED...19...45S . ดอย : 10.1109/T-ED.1972.17370 .{{cite journal}}: CS1 maint: ใช้พารามิเตอร์ผู้เขียน ( ลิงค์ )
  14. ^ a b c "เอกสารไวท์เปเปอร์ – 50V RF LDMOS: เทคโนโลยีพลังงาน RF ในอุดมคติสำหรับ ISM การออกอากาศ และแอปพลิเคชันการบินและอวกาศเชิงพาณิชย์" (PDF ) NXP เซมิคอนดักเตอร์ ฟรีสเกล เซมิคอนดักเตอร์ กันยายน 2011 . สืบค้นเมื่อ4 ธันวาคม 2019 .
  15. บาลิกา, บันต์วาล ชยันต์ (2005). มอสเฟต พลังงาน RFของ ซิลิคอน วิทยาศาสตร์โลก . หน้า 71. ISBN 9789812561213.
  16. ^ แดร็กซ์เลอร์ พี.; Lanfranco, S.; คิมบอลล์, ดี.; เซีย, C.; จอง, เจ.; เดอ สลุย เจ.; แอสเบค, พี. (2006). "เครื่องขยายสัญญาณเสียง LDMOS ที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการติดตามซองจดหมายสำหรับ W-CDMA" การประชุมวิชาการเรื่องไมโครเวฟนานาชาติ IEEE MTT-S ปี 2549 น. 1534–1537. ดอย : 10.1109/MWSYM.2006.249605 . ISBN 978-0-7803-9541-1. S2CID  15083357 .
  17. ^ a b c " L-Band Radar" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ9 ธันวาคม 2019 .
  18. a b c d " Avionics" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ9 ธันวาคม 2019 .
  19. ^ a b c "RF Aerospace and Defense" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ7 ธันวาคม 2019 .
  20. ^ a b "การสื่อสารและสงครามอิเล็กทรอนิกส์" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ9 ธันวาคม 2019 .
  21. a b c d e f g h "Mobile & Wideband Comms" . เอส ที ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ สืบค้นเมื่อ4 ธันวาคม 2019 .
  22. ↑ a b c d e f " 470-860 MHz – UHF Broadcast" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ12 ธันวาคม 2019 .
  23. a b c d e f "RF LDMOS Transistors" . เอส ที ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ สืบค้นเมื่อ2 ธันวาคม 2019 .
  24. ^ a b "28/32V LDMOS: เทคโนโลยี IDDE เพิ่มประสิทธิภาพและความทนทาน" (PDF ) เอส ที ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2019 .
  25. ^ a b c d e f "AN2048: Application note – PD54008L-E: 8 W - 7 V LDMOS ในแพ็คเกจ PowerFLAT สำหรับแอปพลิเคชันการอ่านมิเตอร์แบบไร้สาย" (PDF ) เอส ที ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2019 .
  26. a b c d e f g hi j k " ISM & Broadcast" . เอส ที ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ สืบค้นเมื่อ3 ธันวาคม 2019 .
  27. ↑ a b c d " 700-1300 MHz – ISM" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ12 ธันวาคม 2019 .
  28. ^ a b "2450 MHz – ISM" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ12 ธันวาคม 2019 .
  29. a b c d e f g h "1-600 MHz – Broadcast and ISM" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ12 ธันวาคม 2019 .
  30. ^ a b "28/32 V LDMOS: เทคโนโลยี IDCH ใหม่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน RF สูงสุด 4 GHz" (PDF ) เอส ที ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2019 .
  31. ^ a b "เรดาร์ S-Band" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ9 ธันวาคม 2019 .
  32. ^ "โครงสร้างพื้นฐานมือถือ RF" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ7 ธันวาคม 2019 .
  33. ^ a b c d "วิทยุเคลื่อนที่ RF" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ9 ธันวาคม 2019 .
  34. ^ "UM0890: คู่มือผู้ใช้ – เครื่องขยายสัญญาณ RF แบบ 2 ขั้นตอนพร้อม LPF ตามทรานซิสเตอร์พลังงาน RF PD85006L-E และ STAP85050" (PDF ) เอส ที ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2019 .
  35. ^ a b "การทำอาหาร RF 915 MHz " NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ7 ธันวาคม 2019 .
  36. a b c Torres, Victor (21 มิถุนายน 2018). "ทำไม LDMOS จึงเป็นเทคโนโลยีที่ดีที่สุดสำหรับพลังงาน RF" . วิศวกรรมไมโครเวฟยุโรป . แอมเพิล. สืบค้นเมื่อ10 ธันวาคม 2019 .
  37. ^ a b c "RF Defrosting" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ12 ธันวาคม 2019 .
  38. ^ a b "RF Cellular Infrastructure" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ12 ธันวาคม 2019 .
  39. ^ "450 - 1,000 MHz" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ12 ธันวาคม 2019 .
  40. ^ "3400 - 4100 MHz" . NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ12 ธันวาคม 2019 .
  41. ^ "HF, VHF และ UHF Radar " NXP เซมิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ7 ธันวาคม 2019 .

ลิงค์ภายนอก