Свч широкополосный мощный транзистор

СОЮЗ СОВЕТСКИХКЦВДИШЕемпРЕСПУБЛИК 0% (111 1 Ь 27/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБ КОМИТЕТ СССРРЕТЕНИЙ И ОТКР Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИС К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(54)(57) СВЧ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ МОЩНЫЙ ТРАНЗИСТОР, содержащий ряд транзисторов и входные согласующие элементы, выполненные на полупроводниковой подложке в виде секций МДП-конденсато-. ров, индуктивно связанных с базами транзисторов, общей базовой металлизацией и проволочными перемычкамимежду собой, и ряда контактных площадок, омически связанных с упомянутой подложкой и индуктивно - сэмиттерами транзисторов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения равномерности распределения рассеиваемой мощности и устойчивости к рассогласованию с нагрузкой,эмиттерные области транзисторов,выполненные в виде гребенчатой структуры, охватывающей базовые области,а крайние секции конденсаторов охватывают по периферии со стороныобщей базовой металлиэации секциисогласующих ЩП-конденсаторов, соединены металлической дорожкой между собой и индуктивно связанытолько .с общей базовой металлизацией724000 5 1 О 15 20 1Ф,Изобретение относится к областипромышленного изготовления СВЧ мощных широкополосных транзисторов.Длясогласования входного импеданса мощного СВЧ транзистора в определеннойполосе частот используют Ы цепочки,Известен мощный широкополосныйтранзистор, который содержит рядтранзисторов, соединенный между собой проволочными перемычками, согласующие входные элементы.Кристалл транзистора выполнен ввиде ряда транзисторных структурс последовательно чередующимися контактными площадками под эмиттерныеи базовые выводы. Входная согласующая цепочка состоит из двух кристаллов МДП-конденсаторов и индуктивностипроволочных выводовРасстояние между кристаллами транзистора, конденсаторов и выводамикорпуса выбрано сучетом необходимых значений эмиттерной и базовойиндуктивности.Основным недостатком этого транзистора является большая площадь,занимаемая всеми элементами транзистора и периферийное расположениекристалла транзистора, приводящеек неравномерному отводу тепла черезкорпу с, что вызывает снижение уровнявыходной мощности и коэффициента усиления.Наиболее близким к изобретениюявляется СВЧ широкополосный мощныйтранзистор, содержащий ряд транзисторов и входные согласующие элементы,выполненные на полупроводниковой подложке в виде секций МДП-конденсаторов,индуктивно связанных с базами,транзисторов, общей базовой металлизацией и проволочными перемычкамимежду собой и ряда контактных площадей, омически связанных с упомянутойподложкой и индуктивно - с эмиттерами транзисторов.Транзисторная структура выполненапо гребенчатой геометрии, причем базовые области охватывают области эмиттера.Недостатками этой конструкции является то, что при изготовлении транзисторов большей мощности и при работе на рассогласованную нагрузку выполнение входной цепочки описанной конструкции недостаточно для полного и равномерного согласования входа изза появления краевых эффектов при передаче входной мощности это вызывлет в крайних транзисторных структур ячейки кристалла транзистора перегрев по сравнению со средними транзисторными структурами.Цель изобретения - повышение равномерности распределения рассеиваемой мощности и устойчивости к рассогласованию с нагрузкой.Цель достигается тем,что в широкополосном СВЧ транзисторе эмиттерные области транзисторов, выполненные в виде гребенчатой структуры, охватывающей базовой области, и крайние секции конденсаторов охватывают по периферии со стороны общей базовой металлизации секции согласующих МДП-конденсаторов, соединены металлической дорожкой между собой и индуктивно связаны только с общей базовой металлизацией. На чертеже схематически показанпредлагаемый мощный широкополосныйСВЧ транзистор.Он содержит корпус 1, базовый,эмиттерный и коллекторный выводы 2,1/3 и 4 соответственно, контактнуюплощадку под МДП конденсатор 5,кристалл транзистора 6 и кристалл МДПконденсатора 7. Кристалл транзистора 6 состоит из трех ячеек 8, каждая из которых имеет ряд транзисторных структур 9 с базовыми 10 и эмиттерными 11 контактными площадками.35Кристалл МДП-конденсатора 7 состоитиз расположенных по периферии состороны кристалла транзистора 6контактных эмиттерных площадок конденсатора 7, которые имеют внешнююконтактную площадку 12, общие 13и отдельные 14 эмиттерные площадки.Все контактные площадки 12,13и 14 имеют омический контакт сподложкой МДП-конденсатора, Базовый 45электрод конденсатора 7 состоитиз двух внешних секций 15 и 16,объединенных металлической дорожкой 17, и внутренних секций 18,объединенных только между собойметаллическими дорожками 19. Базовый вывод 2, базовые электродыМДП-конденсатора 7 и базовые контактные площадки 10 соединеныпроволочными перемычками 20, аэмиттерные контактные площадки 12,13 и 14 МДП -конденсатора, эмиттерные контактные площадки транзистора 6 и эмиттерный вывод 3 объединены проволочными перемычками 21."Патент", г.ужго л.Проектная, 4 иал Принцип работы конструкции заключается в том что входную мощность подают на базовый вывод 2 через проволочные перемычки 20 к внешним 15, 16 и внутренним 18 секциям МДП-кон - денсатора и дальше к базовым контактным площадкам 10. Входная согласующая ьС цепочка трансформирует сопротивление на базовом выводе 2 до значения полного сопротивления транзисторных структур 9. Распределение входного полного сопротивления транзисторных структур 9 по всему фронту приема входной мощности имеет отклонения на крайних структурах, вызванные неравномерностью отвода от них тепла и также отклонения на центральных структурах, вызванные отклонениями параметров, используемых материалов и технологического процесса. Введение крайних внешних двух секций МДП-конденсатора уменьшает отрицательное влияние краевых отклонений полного сопротивления на согласование входной ВЧ мощности.Равномерность распределения входной мощности по структурам транзистора дает значительный выигрыш в получении выходной мощности и повышает устойчивость транзистора к рассогласованию с нагрузкой.При рассогласовании нагрузки при некоторых фазовых углах резко возоасг 2 гЮ КЮ тают коллекторные токи, приводящиек возникновению тепловых нагрузоки отдельных участков транзисторныхструктур 9. Перегрев отдельных участ ков структуры 9 приводит к разбалансировке всей системы подачи мощности,так как общую транзисторную структуру6 можно рассматривать как параллельное соединение транзисторных структур 1 О меньшей 1 кощности, части которых объединены в ячейку и разбаланс приводитк деградации сначала одной структуры,потом следующей и т.д.Объединениевнешних секций металлической дорожкой 15 17 определенной длины, ширины и толщины, из приводящего материала определенного удельного сопротивления,а также объединение внутренних секций по такому же принципу, выбор 2 О номиналов емкости внутренних внешнихсекций и их соотношений, позволяет построить работу входной согласующей целитак,что на отдельную транзисторную структуру с температуройбольшей,чем ос тальные,уровень подводимой к неймощности уменьшается. Предлагаемый мощный широкополосныйтранзистор позволяет увеличить р ь, ЗО и К за счет лучшей согласованностивхода транзистора и за счет сбалансированности входной мощности повысить устойчивость работы транзистора на рассогласованную нагрузку. /ОУ 8 С Ю