Мощная вч и свч транзисторная структура

Номер патента: 1766220

Авторы: Безрядина, Булгаков, Колесникова, Кочетков, Петров

Формула

МОЩНАЯ ВЧ И СВЧ ТРАНЗИСТОРНАЯ СТРУКТУРА, содержащая полупроводниковую подложку с коллекторными и базовыми областями, в пределах каждой из базовых областей размещены расположенные в ряд эмиттерные области, сформированные в виде непрерывных или имеющих посередине разрывы полосок, включающие области контактов с металлизацией, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выходной мощности, коэффициента усиления по мощности и КПД за счет повышения равномерности тепловыделения, области контактов с металлизацией каждой эмиттерной полости расположены на противоположных по длине полоски краях, а поверхностное сопротивление R_s полосок удовлетворяет условию
R_s , ,
где h - усредненная ширина полосок;
l - длина полоски, находящаяся между контактами
с металлизацией данной полоски или удвоенная длина между контактом и разрывом при наличии последнего, k = 1 Ом/ .

Описание

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности к конструкции мощных СВЧ-полупроводниковых приборов.
Цель изобретения - увеличение выходной мощности, коэффициента усиления по мощности и КПД транзисторной структуры за счет повышения равномерности тепловыделения.
Изобретение поясняется чертежом.
На чертеже представлена ВЧ (СВЧ) транзисторная структура, которая включает в себя полупроводниковую подложку 1, являющуюся телом коллектора. На подложке сформированы базовые и эмиттерные области (соответственно 2 и 3). Базовые области котактируют с базовой металлизацией 4. Контакты эмиттерных областей, выполненных в виде полосок длиной l и шириной h, с эмиттерной металлизацией 5 расположены на противоположных по длине краях полосок. Последовательно с контактами к эмиттерным областям подключены балластные резисторы 6. Базовые области 2 и сгруппированные в их пределах эмиттерные области 3 образуют транзисторные ячейки 7.
Поверхностное сопротивление R_s эмиттерных полосок удовлетворяет условию

R_s

, (1) где h - усредненная ширина полосок;
l - длина полоски, находящаяся между контактами полоски с металлизацией или удвоенная длина между контактом и разрывом посередине полоски при наличии последнего, k=1 Ом/

.
В случае, если эмиттерные полоски соединены одна с другой перемычками и образуют сетку,
h =

где l_ih_i - соответственно длина и ширина i-го участка (из общего числа N), элементарного фрагмента эмиттерной технологии длиной l.
Расположение контактов к эмиттерным полоскам 3 на их противоположных по длине краях позволяет перераспределить эмиттерный ток и выделяющуюся тепловую мощность в транзисторной ячейке 7 за счет оптимального выбора распределенного сопротивления эмиттерных полосок путем изменения их поверхностного сопротивления R_s, в пределах неравенства (1). Выполнение условия (1) приводит к тому, что R_s с одной стороны, достаточно мало, чтобы обеспечить растение эмиттерного тока от краев полоски 3 к ее середине, а с другой стороны, достаточно велико, чтобы уменьшить плотность тока в середине полоски по сравнению с краями и тем самым максимально приблизить температуру разогрева центра транзисторной ячейки к температуре разогрева ее периферии. Повышение однородности разогрева каждой транзисторной ячейки 7 приводит к повышению энергетических параметров транзисторной структуры в целом.
П р и м е р. Транзисторная структура содержит 20 ячеек с размерами базовых областей 400х46 мкм², внутри каждой из которых сформирован ряд эмиттерных полосок с размерами 30х3 мкм². Балластные резисторы клиновидной формы, имеющие длину в центре 10 мкм и на краях 6 мкм, расположены в разрывах эмиттерной металлизации с двух противоположных сторон каждой ячейки. Поверхностное сопротивление эмиттерных областей R_s=3

0,2 Ом/

(за счет формирования на поверхности эмиттеров слоя PtSi). В схеме с общим эмиттером на частоте 600 МГц при напряжении питания Е_к=40 В такая транзисторная структура имеет выходную мощность Р_вых=66 Вт, коэффициент усиления по мощности К_ур=6,5 и КПД=56%.
Для сравнения, аналогичная транзисторная стpуктура, отличающаяся тем, что эмиттерная и базовая металлизации каждой ячейки представляют собой две вложенные друг в друга гребенки с основаниями из противоположных сторон ячейки, а балластные резисторы, расположенные со стороны эмиттерной металлизации, имеют вдвое больший номинал, при тех же условиях измерения имеем Р_вых=60 Вт, К_ур=5,8 и КПД=49%.
Использование изобретения позволяет на 5-10% повысить выходную мощность, коэффициент усиления по мощности и КПД мощных СВЧ-транзисторов.
Использование: конструкции мощных ВЧ- и СВЧ- полупроводниковых приборов, обеспечивающих равномерность распределенного тепла. Сущность изобретения: контакты эмиттерных полосок с металлизацией сформированы на противоположных краях полосок, а поверхностное сопротивление R_S эмиттерных полосок удовлетворяет определенному условию. 1 ил.

Рисунки

Заявка

4833200/25, 30.05.1990

Воронежский государственный университет им. Ленинского комсомола

Петров Б. К, Булгаков О. М, Безрядина Г. В, Кочетков А. И, Колесникова Л. И

МПК / Метки

МПК: H01L 29/73

Метки: мощная, свч, структура, транзисторная

Опубликовано: 15.11.1994

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1766220-moshhnaya-vch-i-svch-tranzistornaya-struktura.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Мощная вч и свч транзисторная структура</a>

Похожие патенты

Ограничитель свч мощности

Номер патента: 1737571

Опубликовано: 30.05.1992

Авторы: Лебедев, Прохоров, Скоробогатов, Угничев, Шнитников

МПК: H01P 1/15

Метки: мощности, ограничитель, свч

...полосок соответственно,, установленных параллельно широкимстенкам отрезка прямоугольного волновода, а второй конец третьего металлического проводника подключен кодному электроду полупроводниковогодиода, при этом вторые концы первойи второй металлицеских полосок под"клюцены к металлизации, выполненнойна первой поверхности диэлектрическойполложки по,ее периметру, другои электрод полупроводникового диода подключен к второму концу четвертойметаллической полоСки. Кроме того, сцелью упрощения контроля параметровограничителя, введена контактнаяплощадка с присоединенным дополнительным полупроводниковым диодом,причем другой электрод первого полупроводникового диода подключен кконтактной площадке, а другой электрод дополнительного...

Свч-выключатель

Номер патента: 1810935

Опубликовано: 23.04.1993

Авторы: Дроздовский, Лебедев, Скоробогатов

МПК: H01P 1/15

Метки: свч-выключатель

...линии, образованной третьей и четвертой металлическими полосками, Ом;еен - эффективная диэлектрическая проницаемость подложки;1.з - индуктивность выводов ПТШ, нГн.Частота 1 о в (1) выражена в гигагерцах, длина 1 - в миллиметрах. При индуктивности выводов транзистораз, стремящейся к нулю, длина близка к четверти длины волны в линии передачи, образованной полосками 3.В этом случае обеспечивается на рабочей частоте минимум потерь пропускания, При отрицательном постоянном напряжении смещения, большим по абсолютной величине напряжения отсечки, импеданс транзистора Ет велик. Он в этом случае определяется в основном емкостью сток-исток и параллелЬ- но подключенными к ней последовательно соединенными емкостями сток-затвор и затвор-исток, Для...

Устройство для индикации напряжения аккумулятора

Номер патента: 782022

Опубликовано: 23.11.1980

Автор: Федосимов

МПК: H01M 10/42

Метки: аккумулятора, индикации

...цепи, эмиттерный повторитель-транзистор 4, 15 базовый делитель напряжения из резисторов 5 и б с последовательно включенным стабилитроном 7 и диодом 8, диоды 9, связывающие коллектор транзисторного ключа ячейки с большим 2 О уровнем индицируемого напряжения с базами эмиттерных повторителей ячеек с меньшим уровнем индицируемого напряжения, резисторы 10, включенные в базах ключей 1.25Устройство работает следующим образом.При пониженном (ниже допустимого предела) напряжении и номинальной нагрузке на клеммах аккумуляторной батареи светится индикаторная лампа 2 ячейки А 1, Индикаторные лампы 2 ячеек (А 2-Ав) не светятся, ибо напряжение недостаточно для пробоя стабилитронов 7, Ток в делителях баз не протекает, транзисторы 1,и 4 данных...

Матричный регистратор гальванических связей устройства для проверки электрического монтажа

Номер патента: 1068947

Опубликовано: 23.01.1984

Авторы: Брайловский, Илюхин

МПК: G01R 31/02, G06F 11/22, G06F 17/00

Метки: гальванических, матричный, монтажа, проверки, регистратор, связей, устройства, электрического

...большой разветвленности проверяемой цепи выходной сигнал элементаИ-НЕ поступает на входы большогоколичества элементов НЕ, при этомможет быть превышен коэффициент,разветвления элемента И-НЕ. 55Целью изобретения является расширение области применения регистратора за счет снятия ограничения на.количество соединенных между собойточек. 60ЭПоставленная цель достигаетсятем, что в матричном регистраторегальванических связей устройствадля проверки электрического монтажа,содержащем матрицу из-строк и . 65-столбцов ячеек контроля, входыкоторых соединены с двумя группамивходов задаваемого адреса и двумягруппами входов опрашиваемого адресаматрицы, вход каждой строки группывходов задаваемого адреса матрицысоединен с первыми входами элементовИ-НЕ...

367624

Номер патента: 367624

Опубликовано: 01.01.1973

Автор: Иностранец

МПК: H01J 31/20

Метки: 367624

...на эране,1-1 а фиг. 6 показана другая модификация конструкции электронного канального умно- жителя. Пластина умножителя выполнена с каналами 27, изолированными друг от друга стенками 28, На пластине имеется также металлический слой 29, изолирующий слой 30 н решетка взаимно изолирсванных параллельных полосочек 31, Другая система параллельных полосок 32 с шагом примерно в три раза большим расположена на этой же стороне пластины. Две системы полосок взаимно изолированы слоем 33, который аналогичен слою 30. С выходной стороны умножителя 34 нанесен проводящий слой 35.Усилениенального типа определяется разностью по 5 10 15 20 гз 30 35 40 45 ьо 55 60 65 тепциалов между электродами с противоположных сторон умножителя. Поэтому, когда полоски...

Предыдущий патент: Способ изготовления приборов с зарядовой связью

Следующий патент: Способ получения тетракис-(винилоксиметил)метана

Случайный патент: Антиэмиссионный сплав

В верх страницы