LDMOS

MOSFET de doble difusión

LDMOS ( semiconductor de óxido metálico de difusión lateral ) ^[1] es un MOSFET (transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico) plano de doble difusión que se utiliza en amplificadores , incluidos amplificadores de potencia de microondas , amplificadores de potencia de RF y amplificadores de potencia de audio . Estos transistores a menudo se fabrican en capas epitaxiales de silicio p/p ⁺ . La fabricación de dispositivos LDMOS implica principalmente varios ciclos de implantación de iones y ciclos de recocido posteriores. ^[1] Como ejemplo, la región de deriva de este MOSFET de potencia se fabrica utilizando hasta tres secuencias de implantación de iones para lograr el perfil de dopaje apropiado necesario para soportar campos eléctricos elevados.

El RF LDMOS ( LDMOS de radiofrecuencia ) basado en silicio es el amplificador de potencia de RF más utilizado en redes móviles , ^{[2] [3] [4]} , permitiendo la mayor parte del tráfico celular de voz y datos del mundo . ^[5] Los dispositivos LDMOS se utilizan ampliamente en amplificadores de potencia de RF para estaciones base, ya que el requisito es una alta potencia de salida con un voltaje de ruptura de drenaje a la fuente correspondiente , generalmente superior a 60 voltios . ^[6] En comparación con otros dispositivos, como los FET de GaAs , muestran una frecuencia máxima de ganancia de potencia más baja.

Los fabricantes de dispositivos LDMOS y fundiciones que ofrecen tecnologías LDMOS incluyen TSMC , LFoundry, Tower Semiconductor , SAMSUNG , GLOBALFOUNDRIES , Vanguard International Semiconductor Corporation , STMicroelectronics , Infineon Technologies , RFMD , NXP Semiconductors (incluido el antiguo Freescale Semiconductor ), SMIC , MK Semiconductors, Polyfet y Ampleon. .

Galería de fotos

Varios transistores RF LDMOS

• 
  Troquel de silicona BLF2045. RF LDMOS 26 V 180 mA 2 GHz 10 dB 30 W SOT467C. Diseñado para operación de banda ancha (1800 a 2200 MHz).
• 
  Transistor BLF861A RF LDMOS. Transistor RF LDMOS 860MHz 150W.
• 
  Troquel de silicona BLF861A. Transistor RF LDMOS 860MHz 150W. Diseñado para operación UHF.

Aplicaciones

Las aplicaciones comunes de la tecnología LDMOS incluyen las siguientes.

• Amplificadores : amplificadores de potencia de RF , ^{[2] [3]} amplificadores de potencia de audio , ^[7] clase AB ^[4]
• Tecnología de audio : altavoces , equipos de alta fidelidad (hi-fi), sistemas de anuncios públicos (PA) ^[7]
• Dispositivos móviles : teléfonos móviles ^[3]
  • Redes móviles : estaciones base y amplificadores de RF ^[3]
• Aplicaciones de pulso ^[4]
• Tecnología de radiofrecuencia (RF): ingeniería de RF (ingeniería de RF), amplificadores de potencia de RF ^{[2] [3] [8]}
• Tecnología inalámbrica : redes inalámbricas y redes digitales ^{[2] [3]}

RF LDMOS

Las aplicaciones comunes de la tecnología RF LDMOS incluyen las siguientes.

• Tecnología aeroespacial y de defensa ^[5] — aplicaciones militares ^[9]
  • Vigilancia dependiente automática – difusión (ADS–B) ^[10]
  • Guerra electrónica ^{[11] [12]} - guerra de información y comunicaciones , sistemas de comunicación multibanda ^[12]
  • Tecnología militar : comunicaciones militares ^[13]
• Alarma y seguridad — alarma de seguridad ^[14]
• Aviónica ^{[15] [10]} - Transpondedores ADS-B , transpondedores de identificación amigo o enemigo (IFF), radar de vigilancia secundario (SSR), equipo de medición de distancia (DME), modo localizado en el borde Modo S (ELM), enlace de datos tácticos ( TDL), ^[10] banda aérea ^[16]
• Electrónica de consumo ^[14]
• Registro de datos ^[17]
• Monitoreo del estado del equipo (CM) ^[17]
• Detección de incendios ^[17]
• Detección de gas : detector de monóxido de carbono (detector de CO), detección de metano ^[17]
• Aplicaciones de banda industrial, científica y médica (banda ISM) ^{[15] [4]} - aceleradores de partículas , ^{[18] [19]} soldadura , ^{[19] aplicaciones} de onda continua (CW), aplicaciones lineales , ^[20] aplicaciones de pulso ^{[10] [9] [20]}
  • Tecnología industrial ^[14]
  • Tecnología médica ^[18] — imágenes por resonancia magnética (MRI) ^{[18] [21]}
• Tecnología láser : controladores láser, ^[18] láser de dióxido de carbono ( láser de CO _{2 )} ^[21]
• Tecnología de radio : radio comercial , radio de seguridad pública , radio marina , ^[13] radioaficionado , ^[21] radio portátil , ^[17] banda ancha , ^[22] banda estrecha ^[23]
  • Tecnología de ondas milimétricas (mmW) ^[24]
  • Radio móvil ^{[15] [25]} - radio móvil profesional , radio transistor portátil , radio analógica, radio digital , ^[25] radio móvil digital (DMR), ^[26] sistema de radio móvil terrestre (LMRS), ^[16] radio móvil privada (PMR), ^[17] Radio troncalizada terrestre (TETRA) ^{[25] [19]}
  • Tecnología de radar ^{[15] [4]} — Banda L , ^{[11] [9]} Banda S ^{[11] [23]}
  • Tecnología de radiofrecuencia (RF): identificación por radiofrecuencia (RFID) ^[13] Generador de plasma RF ^[18]
• Tecnología de energía RF ^{[27] [5] [28]} — iluminación , tecnología médica , secado , electrónica automotriz ^[28]
  • Calefacción : calefacción eléctrica , ^[21] calefacción por RF , ^{[18] [5]} calefacción por microondas ^[28]
  • Aparatos de cocina : electrodomésticos inteligentes , ^[5] electrodomésticos de encimera , aparatos de cocina , ^[29] cocción por RF , ^{[27] [18] [5]} cocción por microondas , ^[4] descongelación por RF , ^{[18] [5] [29]} alimentos congelados descongeladores, congeladores , refrigeradores , hornos ^[29]
  • Iluminación inteligente : iluminación RF e interruptor de luz inalámbrico ^[4]
• Telecomunicaciones ^[15]
  • Banda ancha ^[14] — banda ancha móvil ^[25]
  • Radiodifusión : radiodifusión de frecuencia ultraalta (UHF), ^[14] radiodifusión de FM ^{[18] [4] [21]}
  • Redes celulares ^{[30] [5]} — 2G , 3G , ^[2] Telecomunicaciones Móviles Internacionales-2000 (IMT), ^[22] Evolución a Largo Plazo (LTE), [ ^31] 4G , ^{[3] [5]} 5G , ^{[ 3] [5] [31]} Nueva radio 5G (5G NR) ^{[32] [33]}
  • Comunicación de alta frecuencia (HF): muy alta frecuencia (VHF), ^{[18] [4]} frecuencia ultra alta (UHF) ^{[13] [4]}
  • Tráfico celular de voz y datos ^[5]
  • Televisión (TV) ^[18] — TV VHF, ^[21] TV UHF , TV digital (DTV), equipo transmisor de TV ^[14]
  • Comunicaciones móviles y de banda ancha ^[13] — estaciones base , ^{[13] [4] [19]} estación de radiobaliza indicadora de posición de emergencia (EPIRB), boyas de sonar , lectura automática de contadores (AMR) ^[13]
  • Tecnología inalámbrica : comunicación móvil , comunicación por satélite , ^[15] módems de datos inalámbricos , ^[13] WiMAX ^[4]
• Aplicaciones de relación de onda estacionaria de voltaje (VSWR) ^{[34] [21]} — grabado por plasma y sincrotrones ^[21]

Ver también

• amplificador FET
• Dispositivo semiconductor de potencia
• RFCMOS

Referencias

1. A. Elhami Khorasani, desarrollador de electrones IEEE. Lett., vol. 35, págs. 1079-1081, 2014
2. Baliga, Bantval Jayant (2005). MOSFETS de potencia RF de silicio. Científico Mundial . págs. 1–2. ISBN 9789812561213.
3. Asif, Saad (2018). Comunicaciones móviles 5G: conceptos y tecnologías. Prensa CRC . pag. 134.ISBN _ 9780429881343.
4. Theeuwen, SJCH; Qureshi, JH (junio de 2012). "Tecnología LDMOS para amplificadores de potencia RF" (PDF) . Transacciones IEEE sobre teoría y técnicas de microondas . 60 (6): 1755-1763. Código Bib : 2012ITMTT..60.1755T. doi :10.1109/TMTT.2012.2193141. ISSN  1557-9670. S2CID  7695809.
5. "Productos y soluciones LDMOS". Semiconductores NXP . Consultado el 4 de diciembre de 2019 .
6. van Rijs, F. (2008). "Estado y tendencias de las tecnologías PA de estaciones base LDMOS de silicio para ir más allá de las aplicaciones de 2,5 GHz". Simposio de radio e inalámbricos, IEEE 2008 . Orlando, Florida. págs. 69–72. doi :10.1109/RWS.2008.4463430.
7. Duncan, Ben (1996). Amplificadores de potencia de audio de alto rendimiento. Elsevier . págs. 177-8, 406. ISBN 9780080508047.
8. "Un amplificador HF de banda ancha de 600 W que utiliza dispositivos LDMOS asequibles". QRPblog . 2019-10-27 . Consultado el 28 de septiembre de 2022 .
9. "Radar de banda L". Semiconductores NXP . Consultado el 9 de diciembre de 2019 .
10. "Aviónica". Semiconductores NXP . Consultado el 9 de diciembre de 2019 .
11. "RF Aeroespacial y Defensa". Semiconductores NXP . Consultado el 7 de diciembre de 2019 .
12. "Comunicaciones y guerra electrónica". Semiconductores NXP . Consultado el 9 de diciembre de 2019 .
13. "Comunicaciones móviles y de banda ancha". ST Microelectrónica . Consultado el 4 de diciembre de 2019 .
14. "470-860 MHz - Transmisión UHF". Semiconductores NXP . Consultado el 12 de diciembre de 2019 .
15. "Transistores RF LDMOS". ST Microelectrónica . Consultado el 2 de diciembre de 2019 .
16. "LDMOS de 28/32 V: la tecnología IDDE aumenta la eficiencia y la robustez" (PDF) . ST Microelectrónica . Consultado el 23 de diciembre de 2019 .
17. "AN2048: Nota de aplicación - PD54008L-E: LDMOS de 8 W - 7 V en paquetes PowerFLAT para aplicaciones de lectura de medidores inalámbricos" (PDF) . ST Microelectrónica . Consultado el 23 de diciembre de 2019 .
18. "ISM y radiodifusión". ST Microelectrónica . Consultado el 3 de diciembre de 2019 .
19. "700-1300 MHz - ISM". Semiconductores NXP . Consultado el 12 de diciembre de 2019 .
20. "2450 MHz - ISM". Semiconductores NXP . Consultado el 12 de diciembre de 2019 .
21. "1-600 MHz - Transmisión e ISM". Semiconductores NXP . Consultado el 12 de diciembre de 2019 .
22. "LDMOS de 28/32 V: la nueva tecnología IDCH aumenta el rendimiento de potencia de RF hasta 4 GHz" (PDF) . ST Microelectrónica . Consultado el 23 de diciembre de 2019 .
23. "Radar de banda S". Semiconductores NXP . Consultado el 9 de diciembre de 2019 .
24. "Infraestructura celular de RF". Semiconductores NXP . Consultado el 7 de diciembre de 2019 .
25. "Radio móvil RF". Semiconductores NXP . Consultado el 9 de diciembre de 2019 .
26. "UM0890: Manual de usuario - Amplificador de potencia RF de 2 etapas con LPF basado en los transistores de potencia RF PD85006L-E y STAP85050" (PDF) . ST Microelectrónica . Consultado el 23 de diciembre de 2019 .
27. "Cocción RF de 915 MHz". Semiconductores NXP . Consultado el 7 de diciembre de 2019 .
28. Torres, Víctor (21 de junio de 2018). "Por qué LDMOS es la mejor tecnología para energía de RF". Ingeniería de microondas en Europa . Ampeón . Consultado el 10 de diciembre de 2019 .
29. "Descongelación por RF". Semiconductores NXP . Consultado el 12 de diciembre de 2019 .
30. "Informe técnico: 50 V RF LDMOS: una tecnología de potencia de RF ideal para aplicaciones ISM, de radiodifusión y aeroespaciales comerciales" (PDF) . Semiconductores NXP . Semiconductores de escala libre . Septiembre de 2011 . Consultado el 4 de diciembre de 2019 .
31. "Infraestructura celular de RF". Semiconductores NXP . Consultado el 12 de diciembre de 2019 .
32. "450-1000 MHz". Semiconductores NXP . Consultado el 12 de diciembre de 2019 .
33. "3400 - 4100 MHz". Semiconductores NXP . Consultado el 12 de diciembre de 2019 .
34. "Radar HF, VHF y UHF". Semiconductores NXP . Consultado el 7 de diciembre de 2019 .

enlaces externos

• Enciclopedia de microondas sobre LDMOS
• Proceso BCD que incluye LDMOS personalizable