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5-6-2 sic rfデバイス

5.炭化ケイ素技術

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5-6-2 sic rfデバイス

2018-01-08

sic rfデバイスの主な用途は、約600MHz(uhfバンド)からおそらく数ギガヘルツ(xバンド)までの周波数で、高周波の固体状態の高出力増幅にあると思われる。参考文献5,6,25,26,159および他のところでさらに詳細に議論されているように、高耐圧および高いキャリア飽和速度と結合した高熱伝導率により、シリコンRFトランジスタはシリコンまたはガーダよりもはるかに高い出力密度を扱うことができる(表5.1)、低電界キャリア移動度におけるSICの欠点にもかかわらず、フォノン散乱がキャリア速度を著しく低下させないように、チャネルの自己発熱を最小限に抑えるためには、より高い熱伝導率が重要である。これらの物質的な利点rfパワー議論は、mesfetsや静的誘導トランジスタ(sits)やその他のワイドバンドギャップ半導体(group iii-nitridesなど)のようなさまざまな異なるトランジスタ構造に適用されます。ワイドバンドギャップトランジスタの高電力密度は、より小型で大量の高出力が重要なソリッドステートトランスミッタアプリケーションの実現に非常に有用であることがわかります。より高い温度で動作可能なトランジスタの数が少なくなると、マッチング要件と冷却要件が減少し、これらのシステムの全体的なサイズとコストが削減されます。


sicベースの高周波rf mesfetが現在市販されている。しかし、未知の半絶縁基板、デバイスのエピ層、および表面パッシベーションから生じる電荷トラッピング効果のために、これが追跡調査され、信頼性が低いという長年の基礎研究の後に発生したことに注意することが重要です。以前に開発されたバナジウムドープ半絶縁シリコンウェハよりもはるかに少ない電荷トラッピングが誘発され、(高寄生素子容量を最小化するために必要とされる)「高純度」半絶縁基板の開発が信頼性の高い動作を可能にしました。半絶縁性基板上に製造されたS / M mesfetデバイスは、おそらく比較的敏感ではない。


主に、c軸マイクロパイプが、側方チャネルmesfet構造の大部分の領域において、高電界接合部の2つの導電側を一緒に短絡させることができないため、縦型高出力スイッチングデバイスよりもマイクロパイプから生じる悪影響が生じる。


sicミキサダイオードはまた、rf受信機における望ましくない相互変調妨害を低減するための優れた約束を示す。最適化されていないSiCショットキーダイオードミキサを使用して、20dBを超えるダイナミックレンジの改善が実証されました。さらなる開発および最適化の後に、受信機および高出力送信機が密接に位置する状況(航空機または船舶など)において干渉ベースのミキサーが干渉耐性を改善するはずである。


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