資料介紹
類似矽制程技術(shù)中的BJT與CMOS,砷化鎵制程技術(shù)主要區(qū)分為HBT(異質(zhì)接面雙極性晶體管)與pHEMT(異質(zhì)接面高電子遷移率晶體管)兩大主軸,并被廣泛應(yīng)用于商用與先進(jìn)無線通訊中的關(guān)鍵零組件。以下針對(duì)砷化鎵的制程技術(shù)作一深入淺出的剖析
相較于過去被應(yīng)用在功率放大器的矽元件,例如BJT與LDMOS等,HBT具有極佳功率特性、線性度、溫度穩(wěn)定性與可靠度。尤其隨者操作頻率由900MHz的GSM通訊系統(tǒng),進(jìn)步到超過2GHz的3G、4G或Wi-Fi通訊系統(tǒng)。
HBT幾乎完全獨(dú)占此領(lǐng)域的放大器元件市場(chǎng)。藉由優(yōu)越的材料特性,2或3微米線寬制程的HBT已展現(xiàn)絕佳的良率與極具優(yōu)勢(shì)的性能與價(jià)格比。例如GSM的應(yīng)用需求上,可以滿足超過20:1的強(qiáng)韌度(Ruggedness)需求,在輸出功率特性上,4瓦的功率輸出配合大于55%的功率附加效率(PAE),亦是矽元件無法輕易達(dá)到的特性。而3G應(yīng)用需求上,HBT亦可輕易達(dá)到輸出功率28dBm時(shí),鄰近通道功率比(ACPR)可小于-42dBc的線性度要求。同時(shí)Wi-Fi應(yīng)用上,在線性輸出功率0.1瓦下,其誤差矢量幅度(EVM)僅有3%。元件可靠度測(cè)試方面,HBT元件皆可通過高溫125度下持續(xù)運(yùn)行連續(xù)1000小時(shí)的嚴(yán)苛測(cè)試,換算為在室溫操作下的平均存活時(shí)間(Mean time to failure)可達(dá)一億小時(shí)以上。除了無線通訊放大器應(yīng)用外,1微米線寬制程的HBT配合其65GHz的高截止頻率,隨著光通訊系統(tǒng)與毫米波系統(tǒng)日漸普及亦被廣泛設(shè)計(jì)于更高頻率的光通訊放大器與毫米波端的壓控振蕩器(VCO)
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