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5-6-2 dispositivi sic rf

5. tecnologia al carburo di silicio

5-6-2 dispositivi sic rf

2018-01-08

l'uso principale dei dispositivi sic rf sembra risiedere nell'amplificazione ad alta potenza allo stato solido ad alta frequenza a frequenze da circa 600 mhz (banda uhf) fino a qualche gigahertz (banda x). come discusso molto più dettagliatamente nei riferimenti 5, 6, 25, 26, 159 e altrove, l'alta tensione di rottura e l'elevata conduttività termica accoppiate con un'elevata velocità di saturazione della portante consentono ai transistor sic rf di gestire densità di potenza molto più elevate rispetto al loro silicio o gaas controparti rf, nonostante lo svantaggio di sic nella mobilità dei portatori di campo basso (tabella 5.1). la maggiore conduttività termica di sic è anche cruciale nel minimizzare l'auto-riscaldamento del canale in modo che la diffusione di fononi non peggiori seriamente la velocità di portatore. questi vantaggi di potenza rf argomenti di potenza si applicano a una varietà di diverse strutture di transistor come mesfets e transistor di induzione statica (sedute) e altri semiconduttori a banda proibita (come i gruppi iii-nitruri) oltre a sic. l'elevata densità di potenza dei transistor a banda larga si rivelerà molto utile nella realizzazione di applicazioni di trasmettitori a stato solido, dove la potenza più elevata con dimensioni e massa ridotte sono fondamentali. un numero inferiore di transistor in grado di funzionare a temperature più elevate riduce i requisiti di corrispondenza e raffreddamento, portando a dimensioni e costi complessivi ridotti di questi sistemi.


i mesfet RF ad alta frequenza basati su sic sono ora disponibili in commercio. tuttavia, è importante notare che ciò si è verificato dopo anni di ricerca fondamentale rintracciati ed eliminata scarsa affidabilità a causa degli effetti di intrappolamento della carica derivanti da substrati semi-isolanti immaturi, epilayer del dispositivo e passivazione superficiale. un importante progresso materiale che consentiva un funzionamento affidabile era lo sviluppo di substrati semi-isolanti \"di elevata purezza\" (necessari per ridurre al minimo le capacità dei dispositivi parassiti) con molto meno intrappolamento di carica indotto rispetto ai wafer semi-isolanti precedentemente drogati con vanadio precedentemente sviluppati. i dispositivi sic mesfet fabbricati su substrati semi-isolanti sono concepibilmente meno sensibili.


a conseguenze negative di rendimento derivanti da micropipes rispetto ai dispositivi di commutazione verticali ad alta potenza, principalmente perché una micropipe ad asse c non può più accorciare insieme due lati conduttori di una giunzione ad alto campo nella maggior parte delle aree della struttura del mesfet del canale laterale.


i diodi del mixer sic sono anche promettenti per ridurre le interferenze di intermodulazione indesiderate nei ricevitori RF. più di 20 db di miglioramento della gamma dinamica è stato dimostrato utilizzando miscelatori diodi schottky sic ottimizzati. a seguito di ulteriori sviluppi e ottimizzazioni, i miscelatori sic-based dovrebbero migliorare l'immunità alle interferenze in situazioni (come negli aerei o nelle navi) dove i ricevitori e i trasmettitori ad alta potenza sono localizzati da vicino.


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