Материалы сайта
Это интересно
Техника и электроника СВЧ (Часть 2)
Лекція 30 Транзистори НВЧ. Ці транзистори є видозміненими звичайними транзисторами. Розглянемо характеристики та фізику роботи звичайного транзистора. [pic] - транзистор перестає працювати. [pic] - характеристична частота, зараз досягли 110 ГГц і навіть 250 ГГц. Серійно випуск до 40 ГГц. Визначимо швидкодію: [pic], для біполярних [pic] - час на подолання шляху між емітером та колектором, для полярних – між витоком і стоком. “[pic]” виникає у формулах тому, що в формулах використовується [pic], тому [pic], [pic]. Напругу збільшити ми не можемо, щоб не пробити. Параметри, які можна змінити для зменшення [pic]: 1. Зменшуємо розмір бази, зменшити область між витоком і стоком. Серійно випускають транзистори з [pic]. 2. Використовують матеріали з високою рухливістю, щоб збільшити швидкість. Використовують [pic] - транзистори. Іноді використовують транзистори з гетеропереходами, де теж досягається дуже висока рухливість (НЕМТ – транзистори). Розглянемо конкретні схеми: 1. Польовий транзистор. Чим більше “-“ на затворі, тим менша провідність транзистора завдяки області “+” – заряду на підкладці. Важливо, щоб транзистор був геометрично включений прямо в лінію. В мікроелектроніці немає можливості створити транзистори, що будуть “стирчати” зовні. Існує й інший, більш високочастотний варіант підключення: 2. Польові транзистори на гетеропереходах. Оскільки різниця між рівнями не змінюється, бо це атомні рівні, то маємо розриви на переході: електрони накопичуються в ямі А. Оскільки справа є домішки, а зліва, де накопичились електрони, домішок, на яких може осісти електрон, немає, то електрони більш вільно рухаються, тобто їх рухливість зростає. Структура: 3. Біполярні транзистори. На НВЧ ці транзистори гірше. База – дуже мала за розмірами. Це необхідно для збільшення частоти, але при цьому виникають зворотні струми. Не тільки електрони йдуть у базу [pic], але й дірки йдуть у емітер [pic]. Це створює шуми. Максимальний коефіцієнт підсилення [pic]. Звідси видно, що для кращого [pic] необхідно мінімальний потік дірок в емітер. При малих шарах коефіцієнт підсилення менший. Проблеми розв’язують за допомогою гетеропереходу (див. Мал. нижче): в такому випадку завада для дірок більша, ніж для електронів. ----------------------- [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] + + + n н/п В З С – [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] В З С n+ GaAs n+ [pic] n – канал, [pic] [pic] [pic] [pic] лінія лінія земля земля перемички В З С С З В В лінія лінія земля земля А N+ GaAs N- AlxGa1-xAs N+ AlxGa1-xAs В З С метал [pic] [pic] [pic] [pic] р GaAs Кишеня, де накопичуються електрони. [pic] [pic] [pic] [pic]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19