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RF LDMOS功率器件关键参数仿真

2012-07-02陈慧蓉顾爱军

电子与封装 2012年8期

陈慧蓉,顾爱军,徐 政

(中国电子科技集团公司第58研究所,江苏 无锡 214035)

1 引言[1]

为解决传统MOS功率器件击穿电压与工作电流之间的矛盾,1969年Y.Tarui提出了LDMOS器件结构,直到20世纪90年代,LDMOS器件基本作为开关器件用于电源及电机控制等领域。20世纪90年代,随着移动通讯的发展,移动基站对射频功率器件的性能提出了新的要求,MOTOROLA公司投入巨资进行射频线性LDMOS功率器件的研发,LDMOS才真正作为射频功率器件出现并一举击败硅双极及GaAs功率器件,占据移动基站用线性射频功率器件90%以上的市场份额。现在LDMOS射频功率器件输出功率已经达到kW级,增益、效率及可靠性都有了显著的提升,随着LDMOS射频功率器件设计和加工技术越来越成熟以及可靠性的不断提高,LDMOS又在向脉冲大功率应用领域发展,适合雷达脉冲使用的LDMOS新产品也在不断被推向市场,国内外对LDMOS器件在雷达系统上应用也进行了大量的研究。

2 主要参数[2]

RF MOS功率器件的主要参数包括击穿电压、截止频率和导通电阻。

2.1 击穿电压

击穿特性主要表现在源漏结的击穿电压和栅氧击穿电压。

源漏通常用高掺杂以减小电阻,因而源漏结的击穿电压主要取决于轻掺杂材料的杂质浓度和集中程度。掺杂浓度越低,击穿电压越高;结的曲率半径rj越大,击穿电压越高。用扩散或注入形成的矩形源漏区,通常具有柱形或球形曲率半径。当rj=1μm时,柱面结的击穿电压大约有100V,球面结只有50V左右;当rj=0.1μm时,柱面结的击穿电压大约有30V,球面结只有10V左右。……

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