شرح وتاريخ LDMOS

 

MOSFETs ، أو ترانزستورات التأثير الميداني لأشباه الموصلات ذات أكسيد المعدن أو ترانزستورات أكسيد السيليكون المعدني ، عبارة عن ترانزستورات ذات تأثير ميداني معزول (FET) يتم تصنيعها عن طريق أكسدة السيليكون المتحكم فيه (أو بعض أشباه الموصلات الأخرى.)

ما هو LDMOS

LDMOS عبارة عن MOSFET مزدوج الانتشار مستوٍ يستخدم في مكبرات الصوت والترددات اللاسلكية والميكروويف. يتم تصنيع LDMOS على طبقات فوقية السيليكون p / p +؛ يشمل تصنيعها في الغالب دورات لاحقة وغرسات أيونية مختلفة.

المرجع (https://www.microwaves101.com/encyclopedias/ldmos)

 

خلفية اختراع

LDMOS

غالبًا ما تستخدم الأجهزة الإلكترونية التي تعمل بالبطاريات، مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر وأجهزة الاتصال اللاسلكي والمساعدات الرقمية الشخصية، طاقة MOS كمفاتيح منخفضة المقاومة لتوزيع الطاقة من البطارية.

DMOS عبارة عن جهاز MOS مزدوج الانتشار ، مما يعني أن DMOS بها منطقة بوابة خلفية ومنطقة مصدر منتشرة في وقت واحد. منطقة البوابة الخلفية عبارة عن بئر مزدوج الانتشار أو منطقة يسكنها. لا تتشكل القناة بواسطة عمليات زرع منفصلة ولكن من خلال الاختلاف في الانتشارين. يعد انخفاض المقاومة مهمًا جدًا للتطبيقات التي تعمل بالبطاريات لأنه يضمن استهلاكًا ضئيلًا للطاقة ويطيل عمر البطارية.

توفر أجهزة DMOS تبديدًا منخفضًا للطاقة وقدرة عالية السرعة نظرًا لقدرتها على تقليل طول القنوات.

هناك نوعان من أجهزة DMOS

§         DMOS جانبي

§         DMOS عمودي

يحتوي جهاز DMOS الجانبي أو LDMOS على صرف ومصدر على سطح رقاقة أشباه الموصلات. ومن ثم فإن التيار جانبي. خصائص LDMOS التي تجعلها مرغوبة هي المقاومة المنخفضة والجهد العالي للانهيار (BV).

 

 

تاريخ LDMOS

تم الإبلاغ عن DMOS لأول مرة في الستينيات، بينما تم الإبلاغ عن LDMOS لأول مرة في عام 1969 بواسطة "Tarui et al" من المختبر الكهرو تقني. بين عامي 1977 و1983، كانت هيتاشي هي الشركة المصنعة الوحيدة لـ LDMOS. تم استخدامه كمضخم صوتي للطاقة في تطبيقات مثل الموسيقى وأنظمة العناوين العامة وإلكترونيات HH وصوت Ashley خلال تلك الفترة.

بالنسبة لتطبيقات التردد اللاسلكي، تم تقديم LDMOS في السبعينيات من قبل "Caught et al." ومع ذلك، لم يكن الأمر كذلك حتى أوائل التسعينيات من القرن الماضي، حلت RF LDMOS للشبكة الخلوية اللاسلكية محل الترانزستورات ثنائية القطب RF لأن RF LDMOS يوفر كفاءة وكسبًا وخطية أفضل، وكل ذلك بتكاليف أقل.

كان RF LDMOS هو مضخم طاقة التردد الراديوي المهيمن في البث والرادار ومحطات القاعدة الخلوية والتطبيقات العلمية والطبية والصناعية. يتم استخدامها كذلك في شبكات المحمول 3G. بعد إدخال شبكات الهاتف المحمول 2G، كان LDMOS هو مكبر الطاقة الأكثر استخدامًا. منذ ذلك الحين، أثر LDMOS بشكل كبير على معظم حركة البيانات في العالم والصوت الخلوي.

عند استخدامها في شبكات 3G و4 G (LTE)، أنتجت مضخمات طاقة الترددات الراديوية المستندة إلى LDMOS واحد كفاءات منخفضة في منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين بسبب القمم الأعلى لمتوسط ​​طاقة مخططات التعديل وتقنيات الوصول OFDMA و    CDMA لذلك في عام 2006، تمت زيادة كفاءة LDMOS باستخدام تقنيات مثل تتبع الأظرف والبنية   Doherty.

ومنذ عام 2011، كان RF LDMOS هو التكنولوجيا المهيمنة في مضخمات طاقة التردد اللاسلكي عالية الطاقة للترددات من 1 ميجا هرتز إلى أكثر من 3.5 جيجا هرتز والبنية التحتية الخلوية. اعتبارًا من 2018، LDMOS هو المعيار لمضخمات الطاقة في شبكات المحمول   4G و5G.