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ldmos器件在P波段雷达发射系统中应用研究与实践

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LDMOS器件在P波段雷达发射系统中应用研究与实践

作者：徐明南京理工大学

学位级别：硕士

固态雷达发射机的主要发展趋势是增大工作频带宽度,提高输出功率和效率,减小体积、重量,提高发射机的功率密度和环境适应性。雷达发射机用的微波功率器件是雷达的最重要部件之一,它决定着发射机能否满足雷达系统性能,其性能和可靠性直... 详细信息

固态雷达发射机的主要发展趋势是增大工作频带宽度,提高输出功率和效率,减小体积、重量,提高发射机的功率密度和环境适应性。雷达发射机用的微波功率器件是雷达的最重要部件之一,它决定着发射机能否满足雷达系统性能,其性能和可靠性直接决定了雷达发射机的性能和可靠性。因此,雷达发射技术的发展水平在一定程度上依赖于功率器件的发展水平。 ldmos晶体管自应用以来,一直在无线通信基站收发器的固态功放中起着主导作用。相对于其它固态器件来说,ldmos晶体管具有线性度好,增益高,效率高和热稳定性好等诸多优点,特别是近年来由于半导体技术快速的发展,ldmos器件性能得到不断的提升,其优越的特性也吸引了军用电子系统特别是雷达发射机的极大关注,充分利用其特点将大大改善军用电子系统的性能。本文首先介绍了ldmos晶体管的工作原理和国内外的发展现状,并将ldmos晶体管与其它几种功放器件特性进行详细比较。利用这种器件设计出了P波段300W的固态功率放大器,主要用Agilent ADS软件对放大器的静态偏置点、输入输出匹配电路进行了仿真优化设计,并对其他电路部分进行了详细的介绍,最后给出了模块的实物图和测试结果。通过测试结果表明将ldmos器件应用于雷达具有优异的性能。另外还总结了某些影响ldmos在雷达中应用的因素,对后续ldmos器件在雷达领域的应用方面具有一定的参考价值。

关键词： ldmos器件雷达发射机大功率功放组

基于ldmos器件的高功率宽带小型化功率放大器

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微波学报 2016年第4期32卷 55-58页

作者：刘晗郑新南京电子技术研究所南京210039

相对于双极型Si功率器件,ldmos功率器件在增益、线性度、可靠性等方面具有明显的优势而且成本较低。理论分析表明,固态雷达发射系统应用该功率器件可以减轻发射系统的重量和减小体积,提高输出功率和功率密度。本文依据相控阵雷达实际需... 详细信息

相对于双极型Si功率器件,ldmos功率器件在增益、线性度、可靠性等方面具有明显的优势而且成本较低。理论分析表明,固态雷达发射系统应用该功率器件可以减轻发射系统的重量和减小体积,提高输出功率和功率密度。本文依据相控阵雷达实际需求,利用ldmos功率器件设计出一款P波段1000W高功率宽带小型化功率放大器。通过设计宽带输入、输出匹配网络实现放大器宽带工作(相对工作带宽50%),通过小型化紧凑电路设计和减重设计减小功率放大器体积和减轻重量,实现功放模块体积小(55×95mm)、重量轻(120g)的设计要求,通过漏极调制电路提高功率放大器的效率。实测结果与传统Si器件功率放大器相比,该功率放大器具有高输出功率及功率密度、体积小、重量轻、工作带宽宽的特点。

关键词：高功率宽带小型化 ldmos器件

一种适用于高压集成电路的新型ldmos器件

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微电子学 2003年第2期33卷 105-108页

作者：方邵华何杞鑫姚云龙浙江大学信息与电子工程系微电子技术与系统设计研究所浙江杭州310027

　高压集成电路是将高压器件和低压控制电路集成在同一芯片上的集成电路,高压集成电路的研究与发展,主要是高压器件、高压集成电路工艺以及设计技术的发展。文章提出了一种适用于高压集成电路的新型ldmos器件,并对该器件结构进行了耐压... 详细信息

　高压集成电路是将高压器件和低压控制电路集成在同一芯片上的集成电路,高压集成电路的研究与发展,主要是高压器件、高压集成电路工艺以及设计技术的发展。文章提出了一种适用于高压集成电路的新型ldmos器件,并对该器件结构进行了耐压分析,给出了该器件的击穿特性、等势线和电流线等模拟曲线。对不同参数模拟的曲线进行了分析和比较。结果表明,该结构具有比较高的击穿电压,并且工艺简单,受工艺参数波动的影响较小,不失为一种提高集成电路耐压的新途径。

关键词：高压集成电路 ldmos器件击穿特性击穿电压 RESURF 横向双重扩散型

漂移区覆盖高k薄膜的高压ldmos器件优化设计

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微电子学 2012年第2期42卷 261-265页

作者：王伟宾赵远远钟志亲王姝娅戴丽萍张国俊电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都610054

为了获得高耐压、低导通电阻的横向双扩散MOSFET(ldmos)器件,综合利用高介电常数(高k)薄膜技术和场板技术,设计出一种漂移区表面采用"高k薄膜+氧化层+场板"结构的功率器件,有效降低了PN结弯角高电场和场板边缘峰值电场。使用器件仿真工... 详细信息

为了获得高耐压、低导通电阻的横向双扩散MOSFET(ldmos)器件,综合利用高介电常数(高k)薄膜技术和场板技术,设计出一种漂移区表面采用"高k薄膜+氧化层+场板"结构的功率器件,有效降低了PN结弯角高电场和场板边缘峰值电场。使用器件仿真工具MEDICI进行验证,并分析高k薄膜厚度、氧化层厚度、高k薄膜相对介电常数以及栅场板长度对器件性能的影响,最终实现了耐压达到820V、比导通电阻降至13.24Ω.mm2且性能稳定的ldmos器件。

关键词： ldmos器件高k薄膜场板击穿电压导通电阻

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高耐压ldmos器件结构的设计研究

高耐压LDMOS器件结构的设计研究

作者：葛微微电子科技大学

学位级别：硕士

ldmos器件是高压集成电路中广泛应用的高压器件，其主要的性能指标是击穿电压和导通电阻，如何从新材料、新结构、新工艺的方向来实现两者的优化折中是现今研究设计的热点。本文从新结构的角度出发，研究分析了三种高压ldmos器件结构： ... 详细信息

ldmos器件是高压集成电路中广泛应用的高压器件，其主要的性能指标是击穿电压和导通电阻，如何从新材料、新结构、新工艺的方向来实现两者的优化折中是现今研究设计的热点。本文从新结构的角度出发，研究分析了三种高压ldmos器件结构： U形槽漂移区高压ldmos器件结构：利用槽结构，折叠了漂移区，有效减小器件表面的尺寸，降低了导通电阻，而且槽内填充了SiO2等低介电常数的介质，有效的保持了器件表面的高耐压。具体分析了衬底掺杂浓度、槽的形状、槽的深度与宽度、漂移区掺杂剂量以及槽内填充介质的介电常数值对器件性能的影响，仿真优化得到器件的主要参数，实现器件耐压达到了771V，比导通电阻降至19.57·mm2。 Triple RESURF高压ldmos器件结构：基于RESURF技术，将P型埋层引入漂移区内，增加漂移区的掺杂总量，有效实现低导通电阻。详细仿真分析了影响器件性能的P埋层的浓度、位置、厚度及长度等因素，实现了器件的击穿电压为734V，比导通电阻为14.61·mm2。覆有高介电常数膜高压ldmos器件结构：应用高介电常数膜覆盖于漂移区表面，利用高介电常数膜可以实现器件最佳横向变通量的优点，调节并优化器件表面电场，达到高的耐压。通过器件数值仿真，分析器件击穿电压和导通电阻与漂移区结构、高介电常数膜及场板结构的关系，优化了器件参数，器件击穿电压可达到816V，比导通电阻可低至16.78·mm2。本文的三种高压ldmos器件结构的耐压水平都高于700V，并保持了相对较低的导通电阻。

关键词： ldmos器件击穿电压导通电阻

一种基于高k薄膜场优化技术的高压ldmos器件研究

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一种基于高k薄膜场优化技术的高压LDMOS器件研究

作者：王伟宾电子科技大学

学位级别：硕士

ldmos器件具有耐压高、驱动能力强、安全工作区宽、温度特性好、易集成等优点,广泛应用于功率集成电路中。高压ldmos器件研究的核心是通过优化漂移区结构,取得器件击穿电压和导通电阻的最优折中。高介电常数（高k）薄膜用于器件漂移区... 详细信息

ldmos器件具有耐压高、驱动能力强、安全工作区宽、温度特性好、易集成等优点,广泛应用于功率集成电路中。高压ldmos器件研究的核心是通过优化漂移区结构,取得器件击穿电压和导通电阻的最优折中。高介电常数（高k）薄膜用于器件漂移区能够有效优化耐压区电通量,进而优化漂移区电场分布,提升耐压。为了获得具有高击穿电压低导通电阻的横向MOS器件,本文研究了一种基于高K薄膜场优化作用的ldmos器件结构。该结构直接在漂移区和沟道区表面覆盖一层高k薄膜,一方面用以优化器件耐压区电通量分布,另一方面用作器件栅介质层;器件中采用场板技术,用以降低漂移区表面峰值电场;在高k薄膜和场板之间使用氧化层,削弱场板边缘强电场。所设计器件的主要结构参数：漂移区长度为60μm、结深为5gm、掺杂浓度为1E16cm-3、高k薄膜介电常数为200、厚度为1μm、栅场板长度为25μm。本文首先采用二维仿真工具MEDICI分析该器件的工作特性以及漂移区长度、掺杂浓度、高k薄膜、场板结构等因素对耐压和导通电阻的影响;其次,利用工艺仿真软件TSUPREM4对该结构的工艺实现流程进行分析,然后通过实验手段重点研究工艺实现过程中锆钛酸铅（PZT）和钛酸锶钡（BST）两种高k薄膜的刻蚀方法。最终仿真结果显示：器件击穿电压可达到820V,比导通电阻可降至13.24Ω·mm2。湿法刻蚀PZT、BST薄膜的实验结果显示：两种薄膜在BOE+36%HCl+65%HNO3+H2O+缓冲剂溶液中湿法刻蚀侧向腐蚀小,无残留物,线条边缘整齐,满足了工艺实现的要求。

关键词： ldmos器件高k薄膜击穿电压导通电阻

凭借第二代Airfast功放,飞思卡尔继续扩大RF领导地位 Airfast RF功率ldmos器件打破了50%的Doherty效率瓶颈

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电子产品世界 2014年第7期21卷 73-74页

RF功率行业的领导者飞思卡尔推出了第二代Airfast RF功率解决方案，为高级无线架构设备（包括GSM／UMTS、CDMA／W-CDMA、LTE和TD-LTE应用）提供了全新级别的性能。

关键词： RF功率飞思卡尔 ldmos器件第二代 W-CDMA 功放 UMTS 领导者

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第三代移动通信系统中应用的ldmos器件

半导体情报 2001年第5期38卷 10-13页

作者：李静电子十三所河北石家庄050051

介绍了在第三代移动通信系统的基站中应用的

关键词： ldmos器件第三代移动通信基站码分多址

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集成电路工艺制程虚拟仿真实验设计

自动化应用 2024年第10期65卷 209-211,214页

作者：刘海涛方衡林智陈彦孜曾浩重庆大学微电子与通信工程学院重庆400044 重庆大学本科生院重庆400044

高校普遍存在难以建造完整的集成电路工艺线,导致工艺实验难以有效开展,在一些特殊情况(如突发疫情)下,原本建立的校企、校校合作方式开展的工艺实验难以实施等问题。针对存在的问题,以在功率集成电路中广泛应用的横向扩散金属氧化物半... 详细信息

高校普遍存在难以建造完整的集成电路工艺线,导致工艺实验难以有效开展,在一些特殊情况(如突发疫情)下,原本建立的校企、校校合作方式开展的工艺实验难以实施等问题。针对存在的问题,以在功率集成电路中广泛应用的横向扩散金属氧化物半导体(ldmos)器件为例,开展集成电路工艺制程虚拟仿真实验设计。基于半导体工艺计算机辅助设计(Sentaurus TCAD)虚拟仿真平台,完成ldmos器件的结构设计、工艺设计、性能测试等实验环节,涵盖了集成电路从硅片选型到芯片成型的全流程工艺。

关键词：集成电路工艺制程虚拟仿真 ldmos器件