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ESD增強型器件推動(dòng)超高頻放大器在汽車(chē)電子中的應用
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時(shí)間：2016-12-15
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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仿真性能
利用DESSIS CAE仿真器可以獲取更多ESD的機制。過(guò)程仿真器DIOS作為基本射頻晶體管單元分析的第一步，可用在兩種配置下，即帶有或者不帶緩沖層。在ESD仿真中，要為物理模型設計一個(gè)HBM電路，且電容器的放電可以在時(shí)域內計算出來(lái)。由于反向脈沖負載下的基極－集電極的性能很差，因而常用來(lái)做分析。
參考電容可以達到3000V并且最高電流密度可達到12.6 mA/μm2(圖2)。對于普通的晶體管，場(chǎng)的異常高區域通常在集電極襯底層邊緣處，然而可以利用緩沖區來(lái)有效的降低它，這是由于ESD電流中的自由電子的補償作用分布的更深更廣。而且在內部基極連接處，很高的電流密度也會(huì )導致高能電場(chǎng)的產(chǎn)生。通過(guò)對很多案例分析發(fā)現，該處的硅已經(jīng)融化了。
圖3中的電流-電壓(I-V)曲線(xiàn)顯示了緩沖層的作用。曲線(xiàn)是在很多時(shí)間段上繪制的，利用箭頭合標記來(lái)標明時(shí)間的發(fā)展方向。雪崩效應和電壓崩潰的并發(fā)造成了曲線(xiàn)前端的不穩定，這是由自由空穴引起的但不影響ESD分析。帶有緩沖層的器件具有負斜率的I-V特性：如果雪崩效應在一點(diǎn)變得強烈，該處的電壓會(huì )上升。如果電壓穩定并均衡，就不會(huì )出現電流擁擠的現象。
在分散的射頻晶體管的生產(chǎn)向英飛凌的新流程“自排列雙極性方法”的過(guò)渡中，有機會(huì )對BFP460做新的設計。在新流程中，發(fā)射極是利用對n極層的沉積來(lái)取代以前摻雜砷的方法。該方法嚴格控制生產(chǎn)過(guò)程的參數，并在參數的小范圍內實(shí)現對晶體管高容量運行的控制。
例如平板射頻晶體管的直流電流增益(hFE)通常在一個(gè)很寬的范圍內分布，但在BFP460的生產(chǎn)中，卻在很小的范圍內(100到150之間)可控。
盡管ESD增強的晶體管的適用范圍很廣(圖4)，但在超高頻的寬帶反饋的LNA(低噪聲放大器)中仍采用BFP460。這種特殊的LNA可在315和434MHz上增強RKE和TPMS的射頻芯片接收器的范圍和敏感度，它由九部分組成，其中包括BFP460晶體管。為了降低成本，用電阻和電容來(lái)替代貼片電感(感應器)。其應用板上帶有一種可選的低功耗極總帶通濾波器，中心頻率設為315MHz，并可重設為434MHz，可以用來(lái)降低通帶外被過(guò)濾掉的信號對RKE接收器的影響。應用板支持LNA以及濾波器的自測試，或者二者同時(shí)測試。
LNA可以無(wú)條件的穩定，并在300到1000MHz上具有良好的回波損失、增益以及噪聲等有良好的性能。它可以工作在315、434或者900MHz的ISM帶寬之內，且無(wú)需更改任何設置。感興趣的讀者可以通過(guò)與本文作者或者本雜志聯(lián)系以獲取LNA的物料清單?；贐FP460的應用板可以從英飛凌獲得。
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