Влияние конструктивных особенностей ВЧ и СВЧ мощных ДМОП транзисторов на входной импеданс и коэффициент усиления по мощности

• Автор: Семейкин, Игорь Валентинович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПАРАМЕТРЫ БОЛЬШОГО СИГНАЛА И МАЛОСИГНАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВЧ И СВЧ МОЩНЫХ ДМОПТРАНЗИСТОРОВ.И

1.1. Конструкции и физические особенности работы мощных ВЧ и СВЧ ДМОПтранзисторов

1.2. Система энергетических параметров ДМОП ВЧ и СВЧ транзисторов и их малосигнальные эквивалентные схемы

1.3. Модели ВЧ и СВЧ ДМОПтранзисторов в режиме большого сигнала.

1.4. Параметры большого сигнала Рь КУР, гС ВЧ и СВЧ ДМОПтранзисторов и их связь с малосигнальными параметрами.
1.5. Методики расчета индуктивностей выводов и входных внутрисогласующих цепей мощных ВЧ и СВЧ транзисторов.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ ПО МОЩНОСТИ И ВХОДНОГО ИМПЕДАНСА ВЧ И СВЧ МОЩНЫХ ДМОП ТРАНЗИСТОРОВ НА ОСНОВЕ УТОЧНЕННОЙ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СХЕМЫ.
2.1. Уточненные параметры и эквивалентная схема мощных ВЧ и СВЧ ДМОПтранзисторов на большом сигнале.

2.2. Матрица Апараметров ВЧ и СВЧ мощнах ДМОПтранзисторов

V 2.3. Методы расчета коэффициента усиления по мощности и входного
импеданса на большом сигнале СВЧ ВЧ мощных ДМОПтранзисторов.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ИНДУКТИВНОСТЕЙ ВЫВОДОВ И
ВХОДНЫХ ВНУТРИСОГЛАСУЮЩИХ ЦЕПЕЙ МОЩНЫХ ВЧ И СВЧ
ДМОПТРАНЗИСТОРОВ.
3.1. Аналитический метод расчета индуктивностей выводов мощных ВЧ и СВЧ ДМОПтранзисторов.
3.2. Метод расчета индуктивностей выводов мощных ВЧ и СВЧ ДМОПтранзисторов, основанный на трехмерном электромагнитном моделировании в среде iv i.
3.3. Метод расчета входных внутрисогласующих цепей мощных ВЧ и СВЧ ДМОПтранзисторо.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3.
ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКЦИИ КОРПУСА НА
КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ ПО МОЩНОСТИ И ИНДУКТИВНОСТИ
ВЫВОДОВ ВЧ И СВЧ МОЩНЫХ ДМОПТРАНЗИСТОРОВ
4.1. Расчет индуктивностей выводов ВЧ и СВЧ мощных ДМОПтранзисторов разных конструкций
4.2. Методика измерения энергетических параметров ВЧ и СВЧ мощных ДМОПтранзисторов и сравнительный анализ экспериментальных и рассчитанных значений
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Методика автоматизированного сквозного проектирования входной внутрисогласующсй цепи ВЧ и СВЧ мощных ДМОПтранзисторов в среде iv i. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на VIII, IX, XI и XII Международных научнотехнических конференциях Радиолокация. Навигация. Связь Воронеж, , , , V Международной научнотехнической конференции Электроника и информатика Москва, VIII международной научнотехнической конференции Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники Дивноморское, , научной конференции молодых специалистов Пульсар Москва, . По результатам исследований, представленных в диссертации, опубликовано работ, в том числе 6 статей и 9 материалов докладов на научнотехнических конференциях. В совместных работах 1, 2, 3, 4, 5, , , автору диссертации принадлежат вывод формул для расчета коэффициента усиления по мощности и входного импеданса, разработка методики расчета индуктивностей выводов ВЧ и СВЧ мощных ДМОПтранзисторов и проведение экспериментальных исследований энергетических параметров транзисторов. В работах 6, 7, 8, 9, , , автору диссертации принадлежат разработка стендов измерения энергетических и электрических параметров ВЧ и СВЧ мощных ДМОПтранзисторов и проведение экспериментальных исследований. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы, содержащего наименований. Объем диссертации составляет 7 страниц, включая рисунка и таблиц. ГЛАВА 1. В начале х годов XX века высокочастотные ВЧ и сверхвысокочастотные СВЧ полевые транзисторы ПТ были маломощными и дорогими приборами ограниченного применения. Однако разработчиков электронных устройств привлекал ряд их параметров, сходных с параметрами электровакуумных приборов, например высокое входное сопротивление. По своим энергетическим показателям эти приборы намного уступали не только электронным лампам, но и биполярным транзисторам. К середине х годов ситуация с применением ПТ стала меняться. Успехи микроэлектроники позволили создать на одном кристалле множество сотни и тысячи структур маломощных ПТ, что дало возможность увеличить рабочие токи на 3. Затем были найдены пути повышения рабочих напряжений до В. По своим энергетическим параметрам мощные полевые транзисторы уверенно обошли приемнопередающие лампы малой и средней мощности и мощные биполярные транзисторы табл. Начиная с середины х годов доля рынка ВЧ и СВЧ мощных полевых транзисторов превысила долю рынка, занимаемую мощными биполярными транзисторами. Полевые транзисторы активные полупроводниковые приборы, управляемые электрическим полем. Поперечное поле затвора управляет проводимостью канала. Физические основы работы маломощных ПТ детально описаны в ряде монографий, например в 5. Табл. Если затвор с каналом образуют рп переход, то приборы называются полевыми транзисторами с управляющим рп переходом рис. При изменении обратного напряжения на затворном рп переходе изменяются его ширина, толщина и проводимость канала. Последняя максимальна, когда напряжение на рп переходе равно нулю или смещает его в прямом направлении. Это, однако, ведет к резкому росту тока затвора, что нежелательно. Среди ВЧ и СВЧ генераторных приборов ПТ с управляющим рп переходом встречаются редко. Рис. Наиболее распространенный, класс приборов имеет структуру металлдиэлектрикполупроводник, и потому относящиеся к нему приборы именуются МДПтранзисторами. Они имеют металлический или поликристаллический низкоомный затвор, отделенный от канала очень тонким слоем диэлектрика. Поле затвора индуцирует основные носители в канале. Такие приборы называют МДПтранзисторами с индуцированным каналом. Конструкция обычного МДПтранзистора с индуцированным пканалом показана на рис. Область ркремния между ними область, на поверхности которой образуется пканал. Если напряжение на затворе превышает пороговое ор между истоком и стоком возникает соединяющий их инверсный слой канал. В зависимости от типа проводимости канальной области ПТ могут быть п или рканальными. На рис. МДПтранзисторы. Рис. Рис.