30. Биполярный свч – транзистор и его характеристики.

Применение транзисторов для усиления колебаний СВЧ весьма желательно, так как по сравнению с другими полупроводнико­выми и электровакуумными усилительными приборами они имеют меньший уро­вень собственных шумов, более высокий КПД и низкое напряжение пи­тания. Однако изготовление таких транзисторов представляет собой значительные технологические трудности. В настоящее время разработаны как маломощные, так и мощные биполярные транзисторы из германия, кремния и арсенида галлия для частот в единицы и даже десятки гигагерц. Наилучшие результаты дает из­готовление подобных транзисторов по планарной технологии. В частности, так изготовляются кремниевые СВЧ-транзисторы типа п — р — п. Мощные СВЧ-тран-зисторы могут работать при мощности в импульсе до 100 Вт на частоте до 1 ГГц и до 5 —10 Вт на частотах 4 — 5 ГГц и выше.

Транзисторы малой мощности имеют очень малые размеры. Например, на кремниевой пластинке диаметром 40 мм формируется 8000 транзисторов раз­мером 0,4 х 0,4 мм. Подобные транзисторы делаются обычно бескорпусными, и их часто применяют в микросхемах.

Для уменьшения сопротивления базы и вредного эффекта вытеснения тока к краям эмиттера в биполярных транзисторах для СВЧ обычно создают электроды особой конфигурации, при которой эмиттерная область состоит из ряда полосок малой ширины. Такая геометрия электродов особенно необходима для мощ­ных транзисторов, так как при больших токах эффект вытеснения тока особенно сильно выражен. Существует несколько вариантов этих транзисторов. Чаще всего встречается гребенчатая конструкция, в которой эмиттерная область имеет форму гребенки, а контакты эмиттера и базы чередуются друг с другом . Другим вариантом является многоэмиттерная конструкция, в кото­рой используется ряд отдельных эмиттеров в виде полосок (они могут иметь также форму квадратов или кругов). Все эти эмиттеры соединены параллельно металлическим контактным слоем, нанесенным поверх слоя защитной оксидной пленки. Для маломощного транзистора не требуется большая площадь переходов, и он может быть сделан по тому же принципу, но с малым числом полосок (рис. 6-22), длина которых составляет всего лишь 20 — 30 мкм, а ширина — еди­ницы микрометров.

Важное значение для работы транзистора на СВЧ имеет конструкция корпуса и выводов, обеспечивающая минимальное влияние паразитных емкостей и индуктив-ностей. Применяются, в частности, корпуса с полосковыми, а для более высоких частот - с коаксиальными выводами.

Транзисторы оформляют в герметичных корпусах различной конструкции (металлостеклянные, металлокерамические и пластмассовые). Некоторые мало­мощные транзисторы делают бескорпусными и герметизируют защитными сло­ями лака и эпоксидной смолы. У транзисторов повышенной мощности с кор­пусом, как правило, соединяется коллектор, а сам корпус привинчивается к шасси аппаратуры, что улучшает теплоотвод.

Рис. 6-22. Конфигурация электродов СВЧ-транзи-

стора

1 — вывод базы; 2 — вывод эмиттера; 3 - оксидная пленка