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5-6-2 sic rf devices

5. Tecnologia de carboneto de silício

5-6-2 sic rf devices

2018-01-08

o principal uso de dispositivos sic rf parece estar na amplificação de alta potência em estado sólido de alta freqüência em freqüências de cerca de 600 mhz (banda de uhf) a talvez tão alto quanto alguns gigahertz (banda de x). como discutido em maior detalhe nas referências 5, 6, 25, 26, 159 e em outros lugares, a alta tensão de ruptura e a alta condutividade térmica acopladas à alta velocidade de saturação do portador permitem que os transistores sic rf lidem com densidades de potência muito mais altas que seus silicones ou gaas contrapartes de rf, apesar da desvantagem da sic na mobilidade de portadores de baixo campo (tabela 5.1). a maior condutividade térmica do sic também é crucial para minimizar o auto-aquecimento do canal, de modo que o espalhamento do fônon não degrada seriamente a velocidade do transportador. Esses argumentos de vantagem de potência de material aplicam-se a uma variedade de diferentes estruturas de transistor, tais como mesfetos e transistores de indução estática (sedes) e outros semicondutores de bandas largas (como os iii-nitretos de grupo) além da sic. A alta densidade de potência dos transistores bandgap largos será bastante útil na realização de aplicações de transmissores de estado sólido, onde uma potência maior com menor tamanho e massa são cruciais. menos transistores capazes de operar em temperaturas mais altas reduzem os requisitos de correspondência e resfriamento, levando à redução do tamanho e custo geral desses sistemas.


Agora, os mesfets de alta freqüência sf baseados em sic estão comercialmente disponíveis. no entanto, é importante observar que isso ocorreu após anos de pesquisa fundamental rastreada e eliminou a baixa confiabilidade devido aos efeitos de captura de carga decorrentes de substratos semi-isolantes imaturos, epilayers de dispositivos e passivação de superfície. um avanço chave de material que permitiu uma operação confiável foi o desenvolvimento de substratos sic semi-isolantes de alta pureza (necessários para minimizar capacitâncias de dispositivos parasitas) com muito menos captura de carga induzida do que as pastilhas sic semi-isolantes dopadas com vanádio anteriormente desenvolvidas. dispositivos de mesfet sic fabricados em substratos semi-isolantes são concebivelmente menos suscetíveis.


a conseqüências adversas do rendimento, decorrentes de micropipes, do que dispositivos de comutação verticais de alta potência, principalmente porque uma micropipeta de eixo c não pode mais encurtar dois lados condutores de uma junção de alto campo na maioria das áreas da estrutura de mesfet do canal lateral.


diodos misturadores sic também mostram excelente promessa para reduzir interferência de intermodulação indesejada em receptores rf. mais de 20 db de melhora na faixa dinâmica foi demonstrada usando misturadores de diodo schottky sic não otimizados. Após um maior desenvolvimento e otimização, os misturadores baseados em sic devem melhorar a imunidade à interferência em situações (como em aeronaves ou navios), onde receptores e transmissores de alta potência estão localizados próximos.


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