eng
Выпуск #9/2018
Тарасов Сергей Викторович, Семейкин Игорь Валентинович, Цоцорин Андрей Николаевич
Мощные GaN транзисторы для применения в перспективной аппаратуре
Мощные GaN транзисторы для применения в перспективной аппаратуре
Просмотры: 2043
В статье представлены результаты измерения нитрид-галлиевых транзисторов разработки АО «НИИЭТ». Проведен сравнительный анализ отечественных транзисторов с зарубежными аналогами. При создании структур кристаллов мощных СВЧ транзисторов были проработаны различные конструктивные варианты.
УДК 621.315.55
DOI: 10.22184/1993-8578.2018.82.335.336
УДК 621.315.55
DOI: 10.22184/1993-8578.2018.82.335.336
Мощные СВЧ нитрид-галлиевые транзисторы в настоящее время все более востребованы в качестве современной элементной компонентной базы для применения в перспективных системах радио¬связи и радиолокации. Благодаря своим уникальным свойствам (высокое пробивное напряжение сток-исток, широкий диапазон рабочих частот, высокое значение коэффициента полезного действия стока, большая удельная выходная мощность по сравнению с лучшими LDMOS транзисторами) нитрид-галлиевые транзисторы уверенно занимают лидирующее место при разработке аппаратуры для S-диапазона частот и выше.
В настоящей работе представлены результаты разработки мощных СВЧ нитрид-галлиевых транзисторов, проводимой АО «НИИЭТ». Целью работы было создание мощностного ряда GaN транзисторов для непрерывного режима работы с напряжением питания 28 В.
Периметр затвора спроектированных транзисторных кристаллов варьировался от 1,5 мм до 14 мм. В зависимости от выбранной топологии транзисторного кристалла статические параметры транзисторов имели следующие значения: максимальный ток насыщения 1,7–15,6 А, напряжение отсечки −2,55…−2,88 В, пробивное напряжение сток-исток более 120 В, сопротивление сток-исток в открытом состоянии 1,5–0,18 Ом, крутизна 0,5–4,2 А/В. Монтаж транзисторных кристаллов осуществлялся в металлокерамические корпуса по типу КТ-81С и КТ-55С-1 при помощи специальной AuSn-преформы. Разварка транзисторных кристаллов на траверс корпуса осуществлялась золотой проволокой диаметром 30 мкм.
Следует отметить, что для работы нитрид-галлиевых транзисторов в обедненном режиме необходимо отрицательное напряжение смещения. Поэтому разработчикам аппаратуры важно помнить о последовательности подачи напряжения смещения и напряжения питания при проведении измерений электрических параметров нитрид-галлиевых транзисторов и их эксплуатации.
На рис. 1–4 приведены выходные и передаточные характеристики для транзисторов ПП9138Б и ПП9139А1.
Оценка электрических и энергетических параметров образцов транзисторов проводилась на большом уровне сигнала методом согласованных нагрузок (Load&Pull измерения при помощи автоматических тюнеров). В зависимости от топологии транзисторных кристаллов измерения проводились в непрерывном режиме на частотах 2,9 ГГц и 4 ГГц при рабочем напряжении питания 28 В. Результаты измерений транзисторов приведены в табл. 1.
Результаты измерений позволяют говорить о том, что полученные приборы находятся на уровне мировых аналогов, разработанных фирмами Wolfspeed (США) и Qorvo (США) [1, 2].
Полученные результаты позволяют перейти к разработке мощного 100 Вт нитрид-галлиевого транзистора для непрерывного режима работы с рабочим напряжением питания 28 В и тестовой частотой 2,9 ГГц.
ЛИТЕРАТУРА
1. www.wolfspeed.com.
2. www.qorvo.com.
В настоящей работе представлены результаты разработки мощных СВЧ нитрид-галлиевых транзисторов, проводимой АО «НИИЭТ». Целью работы было создание мощностного ряда GaN транзисторов для непрерывного режима работы с напряжением питания 28 В.
Периметр затвора спроектированных транзисторных кристаллов варьировался от 1,5 мм до 14 мм. В зависимости от выбранной топологии транзисторного кристалла статические параметры транзисторов имели следующие значения: максимальный ток насыщения 1,7–15,6 А, напряжение отсечки −2,55…−2,88 В, пробивное напряжение сток-исток более 120 В, сопротивление сток-исток в открытом состоянии 1,5–0,18 Ом, крутизна 0,5–4,2 А/В. Монтаж транзисторных кристаллов осуществлялся в металлокерамические корпуса по типу КТ-81С и КТ-55С-1 при помощи специальной AuSn-преформы. Разварка транзисторных кристаллов на траверс корпуса осуществлялась золотой проволокой диаметром 30 мкм.
Следует отметить, что для работы нитрид-галлиевых транзисторов в обедненном режиме необходимо отрицательное напряжение смещения. Поэтому разработчикам аппаратуры важно помнить о последовательности подачи напряжения смещения и напряжения питания при проведении измерений электрических параметров нитрид-галлиевых транзисторов и их эксплуатации.
На рис. 1–4 приведены выходные и передаточные характеристики для транзисторов ПП9138Б и ПП9139А1.
Оценка электрических и энергетических параметров образцов транзисторов проводилась на большом уровне сигнала методом согласованных нагрузок (Load&Pull измерения при помощи автоматических тюнеров). В зависимости от топологии транзисторных кристаллов измерения проводились в непрерывном режиме на частотах 2,9 ГГц и 4 ГГц при рабочем напряжении питания 28 В. Результаты измерений транзисторов приведены в табл. 1.
Результаты измерений позволяют говорить о том, что полученные приборы находятся на уровне мировых аналогов, разработанных фирмами Wolfspeed (США) и Qorvo (США) [1, 2].
Полученные результаты позволяют перейти к разработке мощного 100 Вт нитрид-галлиевого транзистора для непрерывного режима работы с рабочим напряжением питания 28 В и тестовой частотой 2,9 ГГц.
ЛИТЕРАТУРА
1. www.wolfspeed.com.
2. www.qorvo.com.
Отзывы читателей
