RFLDMOS的发展状况和技术路线培训资料.ppt

RF LDMOS 的发展状况和技术路线 RF LDMOS的发展状况 1969，Y.Tarui等提出了LDMOS 1972，Sigg最先开发出应用于射频领域的LDMOS 1976，Declerq和Plummer采用了横向双扩散和轻掺杂的方法做出高压大电流的LDMOS 1980，T.O kabe等人研制出了可以在1.1GHz下连续波输出功率为22W、增益为8.5dB、漏极效率为51%LDMOS，这显示出LDMOS器件可以用在射频、微波功率领域 上世纪80年代初，美国雷达开始应用了RF LDMOS器件 上世纪90年代，RF LDMOS器件逐步进入商业领域 1992，Isao Yo shida等人研制出了高效率的靠电池供电移动通信用的低压Mo栅LDMOS，其沟道长度为0.18 m，在1.5GHz下输出功率为2W，增益为8dB，漏极效达65%，功率附加效率为55%。 1994，这个团队又研制出了在1.5GHz下连续波输出为35W，增益为13dB，漏极效率为50%的射频LDMOS功率器件。 1996年，Motorola的Alan Wood等人研制出了在2GHz下连续波输出功率为60W，增益为11dB，漏极效率为44%的高性能射频LDMOS功率器件。 1999年初，Ericsson推出了系列化的高性能射频LDMOS产品，工作频率为1.4-1.7GHz，连续波输出功率为30-135W的PTE系列和工作频率为2.1-2.2GHz，连续波输出功率为6-100W的PTF系列。 1999年初，来自荷兰的飞利浦（Philips）也推出了在1.03GHz-l.09GHz内输出的功率为200W，增益为14dB，效率大于40%的LDMOS产品，并大量用于WCDMA移动通信基站的功率放大器中。 进入21世纪后，飞思卡尔公司（原Motorola半导体）、恩智普公司（原Philips半导体）与英飞凌公司在多年的技术积累下，不断推出性能强大的射频LDMOS功率器件与功放模块，并各自形成了系列化的产品线。 恩智普公司的第八代LDMOS技术，最高工作频率达到3.8GHz，经过功率合成后单管最大输出功率达到500W，性能非常先进。 自本世纪初以来，硅基射频横向扩散金属-氧化物-半导体（RF LDMOS）功率晶体管的技术不断进步，性能不断提高，具有增益高、线性好、输出功率大及可靠性高等优点，其工艺与常规的CMOS工艺兼容，成本低廉。射频LDMOS晶体管在性能上优于硅双极晶体管，在成本上又比镓砷场效应管低很多。因此，LDMOS已经逐步取代硅双极晶体管和镓砷场效应管，一跃成为移动通信基站与L、S波段雷达中功率放大器的首选器件。 Freescale公司2010年开发的两种典型LDMOS射频功率器件产品MRFE6VP61K25H和MRF8P293000HS。其中MRFE6VP61K25H工作频率为1.8～600 MHz,热阻0.15 K/W,典型特性是频率230 MHz,工作电压50 V,脉宽100Ls,占空比20%条件下输出功率达到1 250 W,增益22.9 dB,效率74.6%,能够承受65∶1的负载失配; MRF8P293000HS是为S波段脉冲应用而开发的,在频率2.7～2.9 GHz,脉宽300Ls,占空比10%,工作电压32 V条件下输出功率320 W,增益13.3 dB,效率50.5%,能够承受10∶1的负载失配。 NXP 2010年研制的两种典型LDMOS射频功率器件产品BLF888A和BLS7G2933S-150。其中BLF888A器件热阻0.15 K/W,在频率470～860 MHz,工作电压50 V条件下,输出功率600 W,增益21 dB,能够承受40∶1的负载失配;BLS7G2933S-150是为2.9～3.3 GHz脉冲应用而设计,器件热阻0.16 K/W,在脉宽300Ls,占空比10%,工作电压32 V条件下输出功率150 W,增益13.5 dB,效率47%,能够承受10∶1的负载失配。 从上述两家国外大公司2010年LDMOS发展情况看,目前LDMOS发展方向是高的输出功率、高的抗失配能力以及脉冲应用等。 当前Freescale（飞思卡尔）半导体公司成为全球第一大LDMOS功率晶体管制造商,占据全球60%的市场份额。除了Freescale以外,世界范围内生产LDM0S的主要公司还包括NXP(恩智浦半导体,原PhilipS半导体公司)、sTmicroelectronics(意法半导体)、Infineon(英飞凌半导体,原西门子集团半导体部门)等。 国内开展LDMOS微波功率器件的厂家主要有南京电子器件研究所以及河北半导体研究所,都研制出过P波段和L波段LDMOS样品。 在产品研