ПТШ ( металл-полупроводник полевой транзистор ) представляет собой полевой транзистор полупроводниковый прибор , похожий на JFET с Шоттки ( металл - полупроводниковый ) соединении вместо р-п переход для ворот .
Строительство
MESFET-транзисторы созданы на основе сложных полупроводниковых технологий, в которых отсутствует высококачественная пассивация поверхности, например, арсенид галлия , фосфид индия или карбид кремния , и они быстрее, но дороже, чем JFET- транзисторы на основе кремния или MOSFET-транзисторы . Промышленные MESFET работают на частотах примерно до 45 ГГц [1] и обычно используются для связи на сверхвысоких частотах и для радаров . Первые ПТШИ были разработаны в 1966 году, а через год их крайне высокая частоту РЧ производительность СВЧ - была продемонстрирована. [2]
Функциональная архитектура
MESFET, как и JFET, отличается от обычных полевых транзисторов с изолированным затвором или MOSFET тем, что в активной области переключения под затвором отсутствует изолятор. Это означает, что затвор MESFET в режиме транзистора должен быть смещен таким образом, чтобы иметь зону обеднения с обратным смещением, управляющую нижележащим каналом, а не прямой проводящий металл-полупроводниковый диод к каналу. [ необходима цитата ]
Хотя это ограничение запрещает определенные возможности схемы, поскольку затвор должен оставаться с обратным смещением и, следовательно, не может превышать определенное напряжение прямого смещения, аналоговые и цифровые устройства MESFET работают достаточно хорошо, если они находятся в пределах проектных ограничений. Наиболее важным аспектом конструкции является протяженность металла затвора в области переключения. Как правило, чем уже канал несущей, модулированный затвором, тем лучше в целом возможности обработки частоты. Расстояние между истоком и стоком по отношению к затвору, а также поперечная протяженность затвора являются важными, хотя и несколько менее важными конструктивными параметрами. Возможности управления током MESFET улучшаются по мере того, как затвор удлиняется в поперечном направлении, сохраняя постоянную активную область, однако ограничивается фазовым сдвигом вдоль затвора из-за эффекта линии передачи. В результате в большинстве производимых полевых MESFET-транзисторов используется наплавленный верхний слой металла с низким сопротивлением на затворе, часто образующий грибовидный профиль в поперечном сечении. [ необходима цитата ]
Приложения
Были исследованы многочисленные возможности изготовления MESFET для самых разных полупроводниковых систем. Одними из основных областей применения являются военная связь , как входной малошумящий усилитель микроволновых приемников как в военных радиолокационных устройствах, так и в системах связи, коммерческая оптоэлектроника , спутниковая связь , в качестве усилителя мощности для выходного каскада микроволновых каналов и в качестве генератора мощности.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Lepkowski, W .; Wilk, SJ; Thornton, TJ (2009), "45 ГГц кремния ПТШ на 0,15 мкм SOI CMOS процесса", SOI конференции, 2009 IEEE International , Foster City, CA: 1-2, DOI : 10,1109 / SOI.2009.5318754 , ISBN 978-1-4244-4256-0, ISSN 1078-621X
- ^ GaAs FET MESFET radio-electronics.com.