Перейти к содержанию

    

Параллельное соединенение кристаллов транзистора

Здравствуйте! У меня вопрос: какие существуют ограничения при параллельном сложении мощности от нескольких мощных СВЧ полевых кристаллов транзистора? Есть ли здесь эффекты аналогичные поперечной неустойчивости, как в биполярном транзисторе? Схема приведена на рисунке.

Doc2.doc

Изменено пользователем Stefan1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В полевом транзисторе канал открывается и управляется поперечным электрическим полем и что бы не было в канале полевика зон мешающих открытию канала делается равномерное подлегирование затвора и равномерная металлизация на затворе. Это что касается структуры.

Что бы с наименьшими проблемами объединить несколько кристаллов их нужно получить как минимум из одной партии, а лучше что бы они были из одной выращенной структуры. Тогда разброс параметров будет минимальным и сопротивления каналов, емкостей и всего остального в структуре будет наиболее близким друг к другу.

При монтаже на радиатор нужно, что бы все кристаллы были качественно напаяны с полной смачиваемостью подложки кристалла, это обеспечит равномерное отведение тепла без появления зон перегрева. И еще одно равномерно распределяйте по металлизации контактные нити.

Если же кристаллы из разных партий, то здесь начинаются сложности и все зависит уже от структуры кристаллов и оборудования на котором делали. Или изворачиваться, искать различия, как влияют и выравнивать параметры.

А на сколько мощные?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
В полевом транзисторе канал открывается и управляется поперечным электрическим полем и что бы не было в канале полевика зон мешающих открытию канала делается равномерное подлегирование затвора и равномерная металлизация на затворе. Это что касается структуры.

Что бы с наименьшими проблемами объединить несколько кристаллов их нужно получить как минимум из одной партии, а лучше что бы они были из одной выращенной структуры. Тогда разброс параметров будет минимальным и сопротивления каналов, емкостей и всего остального в структуре будет наиболее близким друг к другу.

При монтаже на радиатор нужно, что бы все кристаллы были качественно напаяны с полной смачиваемостью подложки кристалла, это обеспечит равномерное отведение тепла без появления зон перегрева. И еще одно равномерно распределяйте по металлизации контактные нити.

Если же кристаллы из разных партий, то здесь начинаются сложности и все зависит уже от структуры кристаллов и оборудования на котором делали. Или изворачиваться, искать различия, как влияют и выравнивать параметры.

А на сколько мощные?

 

Совсем изложенным выше согласен...можно добавить подбор по пороговому напряжению при плюсах, профиль эпитаксиального слоя и т.д.

Берите кристаллы с одной пластины, если это отечественный производитель.

 

 

 

Здравствуйте! У меня вопрос: какие существуют ограничения при параллельном сложении мощности от нескольких мощных СВЧ полевых кристаллов транзистора? Есть ли здесь эффекты аналогичные поперечной неустойчивости, как в биполярном транзисторе? Схема приведена на рисунке.

 

Насчет биполяра не согласен.

Биполяр в классическом смысле эммитер, база, коллектор согласен, но существуют и другие виды технологии получения биполярных транзисторов.

На настоящий момент времени разработано несколько конструктивно-технологических вариантов изготовления мощных высоковольтных быстродействующих биполярных транзисторов. Два из них- MESH и BSIT- за последние 15 лет стали достаточно известными и используемыми. Каждому из этих вариантов присущи свои достоинства и недостатки. Перечислю только самые основные: MESH обладает высокой ОБР, хорошо работает на индуктивную нагрузку до 20кГц, fT=10-15МГц, tсп тип=0.2мкс при H21E=15-30 в линейном режиме, Ucesat типовое для БТ;

BSIT обладает минимальным значением Ucesat из всех типов БТ, tсп≤0.1мкс при H21E=30-50 в линейном режиме, fT=50МГц, работает в ключевых схемах на частотах до 100кГц, но имеет очень низкую область безопасной работы.

Менее известны SIT приборы, относящиеся к полевым транзисторам с выходной характеристикой лампового триода. Обладают высокой ОБР, fT вплоть до нескольких ГГц, Ron (сопротивление в откр. сост.) сопоставимо с аналогичными МОП-структурами, но SIT-транзисторы требуют отдельного источника отрицательного напряжения.

И практически неизвестны потребителям и разработчикам биполярные транзисторы по технологии SIRET ( Siemens Ringo-Emitter Transistors). Эти приборы обладают преимуществами MESH и BSIT - расширенная ОБР, fT=50МГц, tсп тип=50-80нс при H21E=15-30 в линейном режиме, а также имеют собственные достоинства, присущие только SIRET-технологии: более линейная зависимость коэффициента усиления по току при Ik max (более высокий H21E при токах близких к Ik max), надёжная работа на индуктивную нагрузку в линейных и ключевых схемах до 100кГц, лучшее использование площади кремниевой структуры, возможность объединять транзисторы или чипы в сборки(микросборки) без дополнительных выравнивающих резисторов (базовых и эмиттерных) и без какого-либо подбора по коэффициенту усиления по току. В транзисторах по SIRET-технологии полностью исключён эффект шнурования тока, это способствует резкому повышению стойкости к энергии вторичного пробоя(обратный вторичный пробой). До предельно минимальной величины сведён эффект оттеснения эмиттерного тока, это значительно повышает стойкость к прямому вторичному пробою, и, одновременно с узкими эмиттерами, существенно снижает время рассасывания накопленного заряда, улучшая, тем самым, переключательные характеристики транзисторов. Каждый элементарный эмиттер подключается к общей шине через отдельный резистор (минимизируется неравномерность распределения тока по кристаллу), что также, в свою очередь, расширяет область безопасной работы и позволяет делать сборки на любые уровни токов без дополнительных компонентов.

Все, вышеперечисленные достоинства, делают SIRET-транзисторы универсальными и способными работать в линейных схемах на частотах свыше 50МГц(для СВЧ на пробивные до 50вольт и до 1 Ггц) и в ключевых хорошие времена на любую реактивную нагрузку.

Наиболее полно преимущества SIRET-транзисторов реализуются при коммутации напряжений в диапазоне 200-400В (транзисторы с параметрами Uкео гр =300-500В,UкэR =600-1000В), здесь полностью используется частотный диапазон, а увеличение Ucesat на 50-150мВ- ничтожно малый вклад в потери.

SIRET-транзисторы могут быть собраны или изготовлены по схеме Дарлингтона с дополнительным выводом базы выходного транзистора либо с дополнительным диодом “база-база”, если входной запирающий импульс может быть отрицательным (для npn) относительно эмиттера.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
В полевом транзисторе канал открывается и управляется поперечным электрическим полем и что бы не было в канале полевика зон мешающих открытию канала делается равномерное подлегирование затвора и равномерная металлизация на затворе. Это что касается структуры.

Что бы с наименьшими проблемами объединить несколько кристаллов их нужно получить как минимум из одной партии, а лучше что бы они были из одной выращенной структуры. Тогда разброс параметров будет минимальным и сопротивления каналов, емкостей и всего остального в структуре будет наиболее близким друг к другу.

При монтаже на радиатор нужно, что бы все кристаллы были качественно напаяны с полной смачиваемостью подложки кристалла, это обеспечит равномерное отведение тепла без появления зон перегрева. И еще одно равномерно распределяйте по металлизации контактные нити.

Если же кристаллы из разных партий, то здесь начинаются сложности и все зависит уже от структуры кристаллов и оборудования на котором делали. Или изворачиваться, искать различия, как влияют и выравнивать параметры.

А на сколько мощные?

Порядка 30 Вт с кристалла на частоте 1 ГГц.

Вы перечислили ряд технологических проблем, которые препятствуют сложению кристаллов. А что касается физики, чем страшен этот разброс?

Как я понимаю основная причина - просто снижение выходного тока одного из транзисторов или есть еще какие-то нюансы?

 

Ведь даже в зарубежных транзисторах существует борьба с тем, чтобы выравнивать потенциал на входе и выходе с каждого кристалла. Т.е. на разных кристаллах может быть разное выходное (входное) напряжение. Вот как раз я и интересуюсь, чем это вызвано и какие еще могут быть проблемы при параллельном сложении.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация