30. Біполярні нвч-транзистори, їх еквівалентні схеми та параметри, застосування в нвч пристроях та системах.

Биполярный СВЧ транзистор. Отличительной особенностью биполярного СВЧ транзистора являются малая ширина базовой области (0,1 мкм) и прилегающей к ней части коллекторной области с достаточно высоким удельным сопротивлением, большое значение отношения периметра эмиттера к его площади, что в сочетании с высоким уровнем легирования базовой области обеспечивает малую величину коэффициента шума (от 0,5—3 дБ в диапазоне частот 0,3—3 ГГц до 2—6 дБ в диапазоне 3—12 ГГц), высокие значения отдаваемой мощности и кпд (в непрерывном режиме выходная мощность достигает 50—100 Вт на частоте 500 МГц при кпд 40—60% и 5—10 Вт на частоте 5 ГГц при кпд —25—40%), а также более высокие значения максимальной частоты усиления по мощности (по сравнению с другими биполярными транзисторами).

Биполярные СВЧ транзисторы применяются в качестве маломощных малошумящих транзисторов, усилителей транзисторов средней мощности (0,05—1 Вт), генераторных транзисторов, а также широкополосных мощных транзисторов.

31.Польові нвч-транзистори, їх еквівалентні схеми та параметри, застосування в нвч-пристроях та системах

Мощные ПТ СВЧ-диапазона (единицы-десятки гигагерц) образуют само­стоятельную ветвь в развитии ПТ. Они выпускаются в виде арсенид-галлиевых полевых транзисторов с затвором Шоттки (ПТШ). Подвижность электро­нов у арсенида галлия (GaAs) в несколько раз выше, чем у кремния. Поэтому применение GaAs обеспечивает существенное увеличение рабочих частот. В то же время рабочие напряжения СВЧ-транзисторов на основе GaAs до сих пор не удалось поднять выше 8—12 В, поэтому рост мощности достигается в основном за счет увеличения рабочих токов. Как и у кремниевых мощных ПТ, с этой целью используется разветвленная структура приборов или на од­ном кристалле создается множество элементарных структур.

На рис. 1.13 представлен вертика­льный разрез мощных ПТШ с эле­ментарной структурой. Прибор содер­жит активный слой с проводимостью n-типа, созданный на полуизолирующей подложке (удельное сопротивле­ние р > 10⁷ Ом-см).

Поверх активного слоя (с концен­трацией примеси N = (1...7) 10¹⁷ см -³) нанесен высоколегированный слой GaAs (n⁺ — контактный слой с N = (2...4)10¹⁸ см -³). Исток и сток со­здаются металлизацией этого слоя. В середине структуры в углублении создается металлизированная об­ласть затвора.

На рис. 1.14 показан вид сверху на гребенчатую структуру типичного GaAs мощного ПТШ. Наиболее мощ­ные ПТШ могут содержать до неско­льких подобных приборов в одном корпусе. Обычно в приборы встраиваются специальные це­пи согласования, обеспечива­ющие максимальный коэффи­циент передачи по мощности в заданной полосе частот (отно­шение f_max / f_min = 2...3).

Д ля обеспечения минима­льных паразитных параметров приборов корпуса GaAs мощ­ных ПТШ транзисторов дол­жны иметь малые габаритные размеры, полосковые выводы, быть рассчитаны на монтаж в гибридно-пленочных микро­схемах и предусматривать установку на теплоотводящем радиаторе. Пример такого кор­пуса представлен на рис. 1.15.

Мощные ПТ на основе GaAs являются в основном генераторными прибо­рами. Их применяют в усилителях и генераторах СВЧ, аппаратуре спутнико­вого телевидения, радиопередатчиках СВЧ и др. В то же время эти приборы перспективны для построения субнаносекундных низковольтных импуль­сных и ключевых устройств с временами переключения до 30—50 нс при коммутируемых токах в доли ампер и до 500 нс при токах до 10 А.