DMOS के दो मुख्य प्रकार हैं, वर्टिकल डबल-डिफ्यूज्ड मेटल ऑक्साइड सेमीकंडक्टर फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर VDMOSFET (वर्टिकल डबल-डिफ्यूज्ड MOSFET) और लेटरल डबल-डिफ्यूज्ड मेटल ऑक्साइड सेमीकंडक्टर फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर LDMOSFET (लेटरल डबल-डिफ फ्यूज्ड MOSFET)। एलडीएमओएस व्यापक रूप से अपनाया गया है क्योंकि सीएमओएस प्रौद्योगिकी के साथ संगत होना आसान है। एलडीएमओएस
LDMOS (बाद में विसरित धातु ऑक्साइड अर्धचालक)
एलडीएमओएस एक डबल डिफ्यूज्ड स्ट्रक्चर वाला पावर डिवाइस है। यह तकनीक एक ही स्रोत/नाली क्षेत्र में दो बार प्रत्यारोपित करने के लिए है, एक आर्सेनिक (As) का एक बड़ा सांद्रण (1015cm-2 की विशिष्ट आरोपण खुराक) के साथ आरोपण, और बोरॉन का एक और आरोपण (एक छोटी एकाग्रता के साथ (सामान्य आरोपण खुराक) 1013cm-2))। बी)। आरोपण के बाद, एक उच्च तापमान प्रणोदन प्रक्रिया की जाती है। चूंकि बोरॉन आर्सेनिक की तुलना में तेजी से फैलता है, यह गेट की सीमा के नीचे पार्श्व दिशा के साथ आगे फैलता है (आकृति में पी-वेल), एक एकाग्रता ढाल के साथ एक चैनल का निर्माण करता है, और इसकी चैनल लंबाई दो पार्श्व प्रसार दूरी के बीच के अंतर से निर्धारित होती है . ब्रेकडाउन वोल्टेज को बढ़ाने के लिए, सक्रिय क्षेत्र और नाली क्षेत्र के बीच एक बहाव क्षेत्र होता है। एलडीएमओएस में ड्रिफ्ट क्षेत्र इस प्रकार के उपकरण के डिजाइन की कुंजी है। बहाव क्षेत्र में अशुद्धता सांद्रता अपेक्षाकृत कम है। इसलिए, जब एलडीएमओएस एक उच्च वोल्टेज से जुड़ा होता है, तो बहाव क्षेत्र अपने उच्च प्रतिरोध के कारण उच्च वोल्टेज का सामना कर सकता है। अंजीर में दिखाया गया पॉलीक्रिस्टलाइन एलडीएमओएस बहाव क्षेत्र में क्षेत्र ऑक्सीजन तक फैला हुआ है और एक फील्ड प्लेट के रूप में कार्य करता है, जो बहाव क्षेत्र में सतह के विद्युत क्षेत्र को कमजोर करेगा और ब्रेकडाउन वोल्टेज को बढ़ाने में मदद करेगा। फील्ड प्लेट के आकार का फील्ड प्लेट की लंबाई से गहरा संबंध है [1]। फील्ड प्लेट को पूरी तरह कार्यात्मक बनाने के लिए, एक को SiO6 परत की मोटाई को डिजाइन करना चाहिए, और दूसरा, फील्ड प्लेट की लंबाई को डिजाइन करना चाहिए।
एलडीएमओएस डिवाइस में एक सब्सट्रेट होता है, और सब्सट्रेट में एक स्रोत क्षेत्र और एक नाली क्षेत्र बनता है। इंसुलेटिंग परत और सब्सट्रेट की सतह के बीच एक समतल इंटरफ़ेस प्रदान करने के लिए स्रोत और नाली क्षेत्रों के बीच सब्सट्रेट के एक हिस्से पर एक इंसुलेटिंग परत प्रदान की जाती है। फिर, इन्सुलेटिंग परत के एक हिस्से पर एक इन्सुलेटिंग सदस्य बनता है, और इन्सुलेटिंग सदस्य और इन्सुलेटिंग परत के एक हिस्से पर एक गेट परत बनाई जाती है। इस संरचना का उपयोग करके, यह पाया जाता है कि एक सीधा वर्तमान पथ है, जो उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज को बनाए रखते हुए प्रतिरोध को कम कर सकता है।
एलडीएमओएस और साधारण एमओएस ट्रांजिस्टर के बीच दो मुख्य अंतर हैं: 1. यह एलडीडी संरचना को अपनाता है (या एक बहाव क्षेत्र कहा जाता है); 2. चैनल को दो विसरणों की पार्श्व जंक्शन गहराई द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
1. एलडीएमओएस के लाभ
• उत्कृष्ट दक्षता, जो बिजली की खपत और शीतलन लागत को कम कर सकती है
• उत्कृष्ट रैखिकता, जो सिग्नल पूर्व-सुधार की आवश्यकता को कम कर सकती है
• अल्ट्रा-लो थर्मल प्रतिबाधा का अनुकूलन करें, जो एम्पलीफायर के आकार और शीतलन आवश्यकताओं को कम कर सकता है और विश्वसनीयता में सुधार कर सकता है
• उत्कृष्ट पीक पावर क्षमता, न्यूनतम डेटा त्रुटि दर के साथ उच्च 3जी डेटा दर
• कम ट्रांजिस्टर पैकेज का उपयोग करके उच्च शक्ति घनत्व
• अल्ट्रा-लो इंडक्शन, फीडबैक कैपेसिटेंस और स्ट्रिंग गेट प्रतिबाधा, वर्तमान में एलडीएमओएस ट्रांजिस्टर को द्विध्रुवी उपकरणों पर 7 बीबी लाभ सुधार प्रदान करने की इजाजत देता है
• प्रत्यक्ष स्रोत ग्राउंडिंग बिजली लाभ में सुधार करता है और बीओ या एआईएन अलगाव पदार्थों की आवश्यकता को समाप्त करता है
• GHz आवृत्ति पर उच्च शक्ति लाभ, जिसके परिणामस्वरूप कम डिज़ाइन चरण, सरल और अधिक लागत प्रभावी डिज़ाइन (कम लागत वाले, कम-शक्ति ड्राइव ट्रांजिस्टर का उपयोग करके)
• उत्कृष्ट स्थिरता, नकारात्मक नाली वर्तमान तापमान स्थिर होने के कारण, इसलिए यह गर्मी के नुकसान से प्रभावित नहीं है
• यह दोहरे वाहकों की तुलना में उच्च लोड बेमेल (वीएसडब्ल्यूआर) को बेहतर सहन कर सकता है, जिससे फील्ड अनुप्रयोगों की विश्वसनीयता में सुधार होता है
• उत्कृष्ट आरएफ स्थिरता, गेट और नाली के बीच एक अंतर्निर्मित अलगाव परत के साथ, जो प्रतिक्रिया क्षमता को कम कर सकती है
• विफलताओं के बीच के समय में बहुत अच्छी विश्वसनीयता (एमटीटीएफ)
2. एलडीएमओएस के मुख्य नुकसान
1) कम बिजली घनत्व;
2) यह स्थैतिक बिजली से आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाता है। जब आउटपुट पावर समान होती है, तो एलडीएमओएस डिवाइस का क्षेत्र द्विध्रुवी प्रकार से बड़ा होता है। इस तरह, एकल वेफर पर मरने वालों की संख्या कम होती है, जिससे MOSFET (LDMOS) उपकरणों की लागत अधिक हो जाती है। बड़ा क्षेत्र किसी दिए गए पैकेज की अधिकतम प्रभावी शक्ति को भी सीमित करता है। स्थैतिक बिजली आमतौर पर कई सौ वोल्ट तक हो सकती है, जो स्रोत से चैनल तक एलडीएमओएस डिवाइस के गेट को नुकसान पहुंचा सकती है, इसलिए विरोधी स्थैतिक उपाय आवश्यक हैं।
संक्षेप में, एलडीएमओएस डिवाइस व्यापक आवृत्ति रेंज, उच्च रैखिकता और सीडीएमए, डब्ल्यू-सीडीएमए, टीईटीआरए, और डिजिटल टेरेस्ट्रियल टेलीविजन जैसी उच्च सेवा जीवन आवश्यकताओं की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं।
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