收藏本站
《电子科技大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

RF LDMOS功率晶体管的特性分析与模型研究

刘冬冬  
【摘要】:RF LDMOS(Radio Frequency Lateral Double Diffused Metal Oxide Silicon)以其增益高、线性好、输出功率大、稳定性好、价格低廉等优点成为通信基站,射频雷达中的首选器件。然而国内对于RF LDMOS功率晶体管的研究尚不成熟,本文基于国内研究现状开展了一款S波段工作的RF LDMOS器件的设计与研制。本文所设计的RF LDMOS晶体管源极采用Trench Sinker结构将LDMOS源极引到P型重掺杂衬底,双区LDD(Lightly Doped Drain)漂移区结构优化器件击穿电压和导通电阻,源极金属场板调制栅边缘电场、降低栅漏电容。基于此RF LDMOS器件的基本结构使用TCAD仿真工具Silvaco进行了工艺仿真。折衷优化了RF LDMOS的比导通电阻、栅氧可靠性和击穿电压,确定了器件的Pbody区注入剂量、移区长度、漂移区掺杂分布、金属场板长度、场板下方氧化层厚度等参数。根据仿真优化设计的的RF LDMOS器件结构进行了流片实验,器件击穿电压为76V,正向饱和电流密度225mA/mm。通过栅极的L型预匹配网络与漏极的T型预匹配网络,提升了器件的输入输出阻抗。封装后RF LDMOS的测试结果表明:在工作电压30V,2.7-3.1GHz工作频率下,漏极效率大于40%,输出功率大于100W,功率增益大于10dB,达到预期设计目标。最后,针对所研制的RF LDMOS晶体管开展了电路模型研究。一方面基于RF LDMOS小信号电路模型,使用COLD-FET法提取了器件的寄生参数,通过寄生参数剥离技术得到了LDMOS器件的本征元件参数,经过ADS仿真优化得到了更为精确的LDMOS小信号电路模型参数。另一方面,在小信号模型的基础上建立了RF LDMOS的大信号模型。其中LDMOS的非线性电流模型的建立以摩托罗拉的MET模型为基础并进行了适当改进,非线性电容模型的建立借鉴了传统的经验公式,模型的拟合结果显示所建立的大信号模型可以较准确的描述LDMOS器件的电流和电容。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN386

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;今年世界功率晶体管创新高[J];电子产品世界;2011年09期
2 ;功率晶体管突破3GC难关[J];压电与声光;1970年03期
3 K.M.古廸宁 ,王元光;功率晶体管的散热计算[J];电子计算机参考资料;1964年06期
4 ;高反压硅功率晶体管的设计和试制[J];武汉大学学报(自然科学);1973年01期
5 徐之韬,王明福,肖宗兰,李守英,刘立春,陈水国,赵柏芳;高反压硅功率晶体管的设计和试制[J];物理;1974年04期
6 ;外延平面功率晶体管制作考虑[J];半导体技术;1977年01期
7 ;国外低频硅功率晶体管概况[J];半导体技术;1977年06期
8 Hajime Ishikawa;戴玲华;;硅微波功率晶体管[J];半导体情报;1977年01期
9 ;国外硅功率晶体管发展概况[J];半导体技术;1979年05期
10 疾风;;功率晶体管的失效机理[J];半导体情报;1979年06期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 潘三博;刘建民;;碳化硅结型场效应功率晶体管及其开关特性研究[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年
2 曹锐;张立军;王卓;;微波系统内高功率晶体管失效性探究[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
3 毛建军;王铮;任亮;朱志远;陈福元;;深结n~+/n~-型Si衬底扩散技术[A];2010’全国半导体器件技术研讨会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 ;功率晶体管:占功率分立器件七成[N];中国电子报;2004年
2 中信建投;华微电子(600360) 募投项目加速公司发展[N];上海证券报;2008年
3 iSuppli供稿;主要分立器件产品市场分析[N];中国电子报;2006年
4 华福证券研发部 徐剑;华微电子:募股调整一起上[N];福建工商时报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 徐猛;N人雪堆博弈模型的第三种策略引入及其影响探究[D];浙江大学;2017年
2 黄毅敏;主辅制造商协同生产系统博弈模型研究[D];天津大学;2016年
3 冯玉磊;黑洞蒸发的一种幺正模型[D];浙江大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘冬冬;RF LDMOS功率晶体管的特性分析与模型研究[D];电子科技大学;2017年
2 徐步霄;社会阶层对不诚实行为的影响:一个有中介的调节模型[D];华中师范大学;2017年
3 康凯;基于Skewed-T Realized GARCH模型的沪深300指数波动性研究[D];天津商业大学;2017年
4 孙彤;氮化镓功率晶体管应用技术研究[D];南京航空航天大学;2015年
5 曾创;槽型功率晶体管的设计[D];电子科技大学;2009年
6 石青宏;塑封功率晶体管早期失效数据分析与对策[D];电子科技大学;2010年
7 覃利华;若干个双险种风险模型破产问题的研究[D];广西大学;2017年
8 谢文华;基于FLOTHERM软件的双极功率晶体管热分布研究[D];电子科技大学;2010年
9 李莉芳;两类随机三种群捕食者—食模型的渐近性质[D];哈尔滨工业大学;2017年
10 王丹;几类流感模型的动力学性质研究[D];北京建筑大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026