Главная Промышленная автоматика.

Гальванически дыращенныи воздушный мостик

Подложка GaAs

Рис. 8.14. Соединения в структуре ПТШ

на основе воздушных мостиков: а - эскиз поперечного сечения; б - фотография, выполненная с помощью сканирующего электронного микроскопа

Соединения истокод с помощью воздушных мостоикод


ной емкости контактных площадок затвора или стока и уменьшение этой емкости не очень сильно влияет на СВЧ свойства.

Проволочный монтаж, показанный на рис. 8.15, обеспечивает простой технологический процесс, однако усложняет разводку выводов прибора и может увеличить паразитные параметры. Эта структура разрабатывается многими лабораториями благодаря своей простоте. Бьши успешно продемонстрированы приборы с шириной затвора 9,6 мм на частоте 9 ГГц [24] и 24 мм на частоте 4 ГГц [25].

При обратном монтаже используют толстый слой гальванически осажденного на площадки истока золота, как показано на рис. 8.16. Эта структура впервые была разработана фирмой RCA [17] и сейчас используется также фирмами MSC и Mitsubishi [18]. Она характеризуется малым тепловым сопротивлением, низкой паразитной индуктивностью истока и малыми паразитными емкостями, однако требует весьма искусной техники присоединения выводов истоков методом термокомпрессии.

На рис. 8.17 показано поперечное сечение ПТШ с соединением с помощью сквозных отверстий истока через подложку, имеющую гальванически осажденный теплоотводящий слой (интегральный теплоотвод) [19, 22]. Эта структура имеет низкое сопротивление истока и малое тепловое сопротивление, однако требует сложного процесса изготовления, который включает манипуляции с очень тонкими, хрупкими пластинами GaAs.

Пока еще не вполне ясно, какая структура является оптимальной для





Рис. 8.15. Конструкция транзисторов с проволочными соедшениями: а - транзистор фирмы Texas Instruments (ширина затвора 4,8 мм) ; б - транзистор фирмы Bell Laboratories (ширина затвора 24 мм)




кристалл

Пьедестал на \ затворе

GaAs ПГШ

Пьедестал /на стоке

- Гальвани-

1 еплаотвод

\ : чески

осажденный

слой AU

Рис. 8.16. Транзисторы, смонтированные методом обратного монтажа: а - прибор фирмы MSC; б - прибор фирмы Mitsubishi, затвор и сток также присоединены методом термокомпрессии

152,4 мкм

38,1 мкм

Сток

Исток


Рис. 8.17. Структура транзистора с соединениями истоков через сквозные отверстия в пластине

Гооьбанически осажденный слой Аи толщиной 25,4 мкм

Химически осажденный слой Аи толщиной 1 мкм

Производства мощных GaAs ПТШ. Это зависит от развития технологии. Оптимальная структура будет меняться с изменением в развитии технологических процессов.

8.3. ХАРАКТЕРИСТИКИ В СВЧ ДИАПАЗОНЕ

Для того чтобы реализовать свойства мощного GaAs ПТШ, необходимо иметь согласующие цегш. Когда общая щирина затвора мала и входное сопротивление не очень мало, может быть применена обычная микрополос-ковая согласующая цепь. Однако с увеличением размера кристалла входное сопротивление уменьшается и становится трудным получение хорошего согласования и, таким образом, хороших СВЧ характеристик. Мощный GaAs ПТШ можно характеризовать как одиночный каскад усилителя.

8.3.1. СОГЛАСУЮЩИЕ ЦЕПИ

Для увеличения выходной мощности усилителя общая ширина затвора и, следовательно, размер прибора должны быть увеличены, поскольку выходная мощность на единицу ширины затвора ограничена, как это описано в разд. 8.2. Входное сопротивление мощного ПТШ уменьшается с увеличением размера прибора и на частоте 6 ГГц достигает около 1 Ом для прибора с Pgbix = 3 Вт и около 0.25 Ом для прибора с Рдых = 15 Вт [26]. Физический размер прибора также увеличивается от 5 мм до более чем 10 мм для прибора с Рвых = 10 Вт на частоте 6 ГГц. Таким образом, обеспечить качественное согласование микрополосковой цепью становится очень сложно, особенно снаружи корпуса.

Одним из способов, позволяюидим избежать этих сложностей, является





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 [41] 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165

0.004