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晶体管功率放大器富士通Fujitsu开发出适用于功率放大器的CMOS逻辑高压晶体管

富士通微电子(上海)有限公司近日宣布,富士通实验室和富士通株式会社联合开发出一款具有高击穿电压并基于逻辑(1)制程的CMOS高压晶体管,该晶体管适用于无线设备的功率放大器。作为先进科技的先驱,富士通开发完成了世界上第一代基于45纳米工艺的CMOS晶体管,能够处理10 V功率输出,这使得晶体管能够处理用于WiMAX(2)和其它高频应用的功率放大器的高输出要求。这一新技术能够将功能放大器和CMOS逻辑控制电路在同一块芯片上集成,可实现单芯片的工作模式,从而使生产出高性能和低功耗的功能放大器成为可行。

因为用于无线设备的功率放大器产生高频时需要高功率输出,目前广泛使用砷化镓(GaAs)等化合物半导体,功率放大器作为单独的芯片贴装,与通用CMOS逻辑芯片上的控制电路分离。如果在单一芯片上集成所有的功能可降低整个模块的成本,并有可能被用于满足无线设备及无线通信标准(WiMAX和LTE(3).)的通讯速度要求。这要求晶体管不仅能够兼容CMOS逻辑处理技术,而且能满足WiMAX及其它无线通信标准对功率放大器的要求。

技术挑战
功率放大器在面对高频应用(如WiMAX)时,其所需功率输出会超过使用标准CMOS逻辑制程的晶体管的击穿电压。要克服这一难题并同时维持CMOS工艺技术的兼容性,需要增加晶体管的击穿电压,而击穿电压的增加可通过降低漏极周围的电场来实现,同时要注意电场的调整容易致使晶体管出现故障。另外,高击穿电压的结构往往容易增加晶体管的导通电阻(4),致使高频时难以获取满意的性能。所以,无论使用种方案都需要增加击穿电压并同时避免导通电阻的升高。
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