Мощный высокочастотный транзистор

 

Изобретение относится к области полупроводников электроники и может быть использовано при производстве полупроводниковых приборов, в мощных ВЧ- и СВЧ-транзисторах и др. Цель - улучшение энергетических параметров путем обеспечения равномерного распределения тока между отдельными транзисторными структурами. Мощный высокочастотный транзистор, сформированный в корпусе с выводами эмиттера, базы и коллектора, содержит ряд параллельно включенных транзисторных структур с электродами эмиттера, базы и коллектора и балластными резисторами в электрической цепи. В корпусе транзистора на его эмиттерном выводе напротив каждой транзисторной структуры установлены полупроводниковые кристаллы, на каждом из которых сформированы RC-цепочки, которые представляют собой параллельно соединенные балластный резистор и конденсатор. Один конец каждой RC-цепочки соединен с проводником с эмиттерным электродом, а другой электрически соединен с эмиттерным выводом транзистора. 1 ил.

Изобретение относится к области полупроводниковой электроники и может быть использовано при производстве полупроводниковых приборов, в мощных ВЧ- и СВЧ-транзисторах и др. Целью изобретения является улучшение энергетических параметров транзистора путем обеспечения равномерного распределения тока между отдельными транзисторными структурами. На чертеже представлена структура мощного СВЧ- или ВЧ-транзистора. На отдельном низкоомном полупроводниковом кристалле 1 изготавливается ряд тонкопленочных сопротивлений 2, параллельно каждому из которых подключается реактивная проводимость, емкость, которая образуется между металлизированными площадками 3 (одновременно служащими для термокомпрессии эмиттерных проволочек) и телом низкоомного полупроводникового кристалла 1 через слой диэлектрика 4. Стабилизирующие сопротивления 2 выполняются в виде резистивных слоев, один конец которых соединен с площадками 3, а другой через окно 5 в диэлектрике 4 с телом низкоомного кристалла 1, то есть с эмиттерным выводом 6. Каждая из таких RC-цепочек включается в эмиттерную цепь каждого из параллельно соединенных малых по площади транзистора 7, изготовленных на полупроводниковом кристалле 8, расположенном на коллекторном выводе 9 мощного высокочастотного транзистора, базовые электроды транзисторов 7 соединены с базовым выводом 9. Реактивное сопротивление выбирается таким образом, чтобы обеспечить прохождение высокочастотного сигнала непосредственно на вход каждого элементарного транзистора и тем самым исключить потери высокочастотной мощности на омических сопротивлениях r_э, даже при достаточно большой величине последних. В качестве реактивных проводимостей может быть использован, например, резонансный последовательный контур, настроенный на рабочую частоту прибора. Вся конструкция собирается в одном корпусе, как в случае обычных ВЧ- и СВЧ-транзисторов. При работе транзисторов в режиме класса "А", когда наряду с переменной высокочастотной составляющей к прибору прикладывается также постоянное смещение, можно за счет увеличения r_э обеспечить полную тепловую стабилизацию транзистора по постоянному току, последний будет протекать именно через r_э. Однако в этом случае в силу наличия реактивных проводимостей энергетические и частотные параметры не ухудшаются. Распределение высокочастотной мощности между отдельными транзисторами практически полностью определяется распределением между ними постоянной мощности, что принципиально исключает необходимость каким-то образом (например, с помощью r_э) добиваться ее равномерного распределения. Это связано с тем, что частота изменения высокочастотного сигнала много больше, чем время установления тепловых процессов в структуре транзистора. Следовательно, температура в структуре приборов и ее распределение определяются только постоянной мощностью и ее распределением между отдельными транзисторами. Таким образом, достаточно обеспечить тепловую стабильность параллельно включенных транзисторов по постоянному току, чтобы добиться высоких уровней мощности в режиме класса "А" без ухудшения энергетических показателей прибора.

Формула изобретения

Мощный высокочастотный транзистор, сформированный в корпусе с выводами эмиттера, базы и коллектора и содержащий ряд параллельно включенных транзисторных структур с электродами эмиттера, базы и коллектора и балластными резисторами в эмиттерной цепи, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических параметров транзистора путем обеспечения равномерного распределения тока между отдельными структурами, в корпусе транзистора на его эмиттерном выводе напротив каждой транзисторной структуры установлены полупроводниковые кристаллы, на каждом из которых сформированы RC-цепочки, представляющие собой параллельно соединенные балластный резистор и конденсатор, при этом один конец каждой RC-цепочки соединен проводником с эмиттерным электродом, а другой электрически соединен с эмиттерным выводом транзистора.

РИСУНКИ

Рисунок 1