«Современная электронная компонентная база на основе арсенида галлия» E-mail: snk_2009@mail.ru Тел. (834) 225-46-74

Сентябрь 1, 2022

Главная
Обществознание
«Современная электронная компонентная база на основе арсенида галлия» E-mail: snk_2009@mail.ru Тел. (834) 225-46-74

Содержание

2. GaAs – материал, сочетает преимущества Si (технология получения, формирование приборных структур) и SiC – широкий диапазон
3. Профиль концентрации примесей в GaAs p-i-n – структуре
4. Использование современного аналитического оборудования обеспечивает высококачественный анализ структуры, изготавливаемых кристаллов GaAs p-i-n – диодов (профилометр CVP
5. Электрические параметры диодов на основе GaAs (в сравнении с Si - диодами и SiC – диодами
6. Кристаллы диодов АД6101Б (1,4X1,4 мм, Imax=1 А) и АД6106Б (7,0X7,0 мм, Imax=50 А)
7. GaAs диоды в корпусе КТ-111А-2.01
8. Электрические параметры GaAs диодов в корпусе КТ-111А-2.01 (основание корпуса - изолированное), - прямые токи – до
9. GaAs диоды в корпусе КТ-28 (ТО-220)
10. Электрические параметры GaAs диодов в корпусе КТ-28 (ТО-220) - прямые токи – до 15 А, -
11. GaAs диоды в корпусе КТ-93-1 (SMD-0,5)
12. Электрические параметры GaAs диодов в корпусе КТ-93-1 (SMD-0,5) - прямые токи – до 15 А, -
13. Динамические характеристики GaAs – диодов, производства ОАО «Орбита» (в сравнении с Si -быстровосстанавливающимися диодами) Время обратного
14. Время обратного восстановления GaAs p-i-n – диодов (IF=1 А, UR=20 В, T=25 oC)
15. Обратная ветвь ВАХ диода АД6108Б
16. Электрические параметры быстродействующих GaAs-диодов, производства ОАО «Орбита» (в сравнении с диодами на основе Si и SiC)
17. - малых габаритов устройств при неизменных рабочих напряжениях и токах, за счёт перехода на более высокие
20. Испытания чипов и приборов p-i-n − GaAs диодов показали следующее: 1 P-i-n − GaAs диоды показали
21. Биполярные гетеротранзисторы на основе структур AlGaAs/GaAs Формирование встроенного поля в базе за счет изменения состава –
22. Постановка задачи Одной из актуальных задач, с научной, технико-технологической и коммерческой точек зрения, является создание высококачественных
23. Параметры AlGaAs/GaAs гетероструктурных n-p-n - транзисторов
24. Кристаллы AlGaAs/GaAs – гетероструктурных n-p-n - транзисторов
25. AlGaAs/GaAs – гетероструктурные n-p-n – транзисторы в корпусе КТ-111
26. Выходная ВАХ (IC(UCE)) AlGaAs/GaAs – гетероструктурного n-p-n - транзистора
27. Переключательная характеристика AlGaAs/GaAs – гетероструктурного n-p-n – транзистора (длительность импульса 1 мкс)
28. Переключательная характеристика быстродействующего Si n-p-n – транзистора (длительность импульса 1 мкс)
29. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Проводимые разработки позволяют существенно расширить спектр быстродействующих полупроводниковых приборов и технологий гетероструктур для современных приборов
31. Скачать презентацию

Слайд 2

GaAs – материал, сочетает преимущества Si (технология получения, формирование приборных структур)

и SiC – широкий диапазон рабочих температур (до 250 oC), широкий диапазон рабочих частот – десятки и сотни ГГц, вполне оправданно занимает нишу между Si и SiC. Не претендуя на замену ни Si, ни SiC, GaAs позволяет достаточно технологично и относительно недорого изготавливать широкую гамму полупроводниковых приборов, начиная от самых маломощных и, заканчивая, силовыми полупроводниковыми приборами.
Быстродействие полупроводниковых приборов на GaAs на примере такого параметра как «Время восстановления обратного сопротивления» силовых диодов может составлять единицы нс без радиационной обработки.

Слайд 3

Профиль концентрации примесей в GaAs p-i-n – структуре

Слайд 4

Использование современного аналитического оборудования обеспечивает высококачественный анализ структуры, изготавливаемых кристаллов GaAs

p-i-n – диодов (профилометр CVP 21 )

Слайд 5

Электрические параметры диодов на основе GaAs (в сравнении с Si -

диодами и SiC – диодами Шоттки )

* Использованы материалы передовых фирм:
Кремниевые UFRED – HFA08TB60 (International Rectifier, США)
SiC ДШ – IDC08S60C (Infineon, Германия) и C3D08060G (Cree, США)

Слайд 6

Кристаллы диодов АД6101Б (1,4X1,4 мм, Imax=1 А) и АД6106Б (7,0X7,0 мм,

Imax=50 А)

Слайд 7

GaAs диоды в корпусе КТ-111А-2.01

Слайд 8

Электрические параметры GaAs диодов в корпусе КТ-111А-2.01
(основание корпуса - изолированное),
- прямые

токи – до 3 А,
- прямые напряжения – не более 1,8 В на токе 3 А,
- обратные напряжения – от 600 до 1000 В,
- время обратного восстановления – от 20 до 60 нс,
- рабочий диапазон температур – от минус 60 oC до +250 oC,
- тепловое сопротивление «Переход-корпус» – не более 80 oC/Вт

Слайд 9

GaAs диоды в корпусе КТ-28 (ТО-220)

Слайд 10

Электрические параметры GaAs диодов в корпусе КТ-28 (ТО-220)
- прямые токи –

до 15 А,
- прямые напряжения – не более 2,0 В на токе 15 А,
- обратные напряжения – от 600 до 1000 В,
- время обратного восстановления – от 20 до 70 нс,
рабочий диапазон температур – от минус 60 oC до +150 oC
тепловое сопротивление «Переход-корпус» – не более 15 oC/Вт

Слайд 11

GaAs диоды в корпусе КТ-93-1 (SMD-0,5)

Слайд 12

Электрические параметры GaAs диодов в корпусе КТ-93-1 (SMD-0,5)
- прямые токи –

до 15 А,
- прямые напряжения – не более 2,0 В на токе 15 А,
- обратные напряжения – от 600 до 1000 В,
- время обратного восстановления – от 20 до 70 нс,
- рабочий диапазон температур – от минус 60 oC до +250 oC,
- тепловое сопротивление «Переход-корпус» – не более 10 oC/Вт

Слайд 13

Динамические характеристики GaAs – диодов, производства ОАО «Орбита» (в сравнении с

Si -быстровосстанавливающимися диодами)

Время обратного восстановления

Si – диод (БВД)

GaAs – диод (p-i-n - диод)

Слайд 14

Время обратного восстановления GaAs p-i-n – диодов (IF=1 А, UR=20 В, T=25

oC)

Слайд 15

Обратная ветвь ВАХ диода АД6108Б

Слайд 16

Электрические параметры быстродействующих GaAs-диодов, производства ОАО «Орбита» (в сравнении с диодами

на основе Si и SiC)

Слайд 17

- малых габаритов устройств при неизменных рабочих напряжениях и токах, за

счёт перехода на более высокие частоты преобразования;
- меньших потерь активной мощности, обусловленных протеканием обратных токов в GaAs диодах;
- высокой эффективности преобразовательных устройств за счёт быстрого восстановления обратного сопротивления GaAs диодов.
Разработанные высоковольтные, высокотемпературные, быстродействующие GaAs- диоды имеют низкие значения времени trr во всём диапазоне рабочих температур кристалла (-60÷250 оС). К дополнительным достоинствам следует отнести малую ёмкость диодной структуры, слабо зависимую от обратного напряжения.

Разработаны быстродействующие, высоковольтные, высокотемпературные GaAs-диоды, позволяющие достигнуть в преобразовательных устройствах следующих результатов:

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Испытания чипов и приборов p-i-n − GaAs диодов показали следующее:
1

P-i-n − GaAs диоды показали высокую устойчивость к лавинному пробою (энергостойкость);
2 P-i-n − GaAs диоды показали высокие эксплуатационные характеристики и работоспособность при температуре окружающей среды − +250 oС и продемонстрировали возможность работы в экстремальных условиях (в два раза выше требований военных стандартов «Климат-7» и стандарта США − MIL- STD-883);
3 Результаты проведённых испытаний p-i-n − GaAs диодов указывают на реальную возможность широкого применения полупроводниковых приборов на основе GaAs в области силовой, быстродействующей, высокотемпературной электроники.

Слайд 21

Биполярные гетеротранзисторы на основе структур AlGaAs/GaAs
Формирование встроенного поля в базе за

счет
изменения состава – уменьшение времени пролета

Плавное изменение
состава на границе
эмиттер-база

Резкое изменение
состава на границе
эмиттер-база

«Сшивание»
Физической
структуры

Слайд 22

Постановка задачи
Одной из актуальных задач, с научной, технико-технологической и коммерческой точек

зрения, является создание высококачественных высоковольтных СВЧ-транзисторов, работающих в сантиметровом диапазоне длин волн с возможностью применения во вторичных источниках питания. Разработка и изготовление подобных быстродействующих транзисторов возможна на основе AlGaAs/GaAs – гетеротранзисторных структур.

Слайд 23

Параметры AlGaAs/GaAs гетероструктурных n-p-n - транзисторов

Слайд 24

Кристаллы AlGaAs/GaAs – гетероструктурных n-p-n - транзисторов

Слайд 25

AlGaAs/GaAs – гетероструктурные n-p-n – транзисторы в корпусе КТ-111

Слайд 26

Выходная ВАХ (IC(UCE)) AlGaAs/GaAs – гетероструктурного n-p-n - транзистора

Слайд 27

Переключательная характеристика AlGaAs/GaAs – гетероструктурного n-p-n – транзистора (длительность импульса 1 мкс)

Слайд 28

Переключательная характеристика быстродействующего Si n-p-n – транзистора (длительность импульса 1 мкс)

Слайд 29

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проводимые разработки позволяют существенно расширить спектр быстродействующих полупроводниковых приборов и

технологий гетероструктур для современных приборов твердотельной СВЧ-электроники (биполярные гетеротранзисторы, резонансно-туннельные диоды и т. п.)