功率器件
有Ge、Si、Ⅲ-V化合物半导体等材料制成的工作在微波波段的二极管、晶体管称为微波器件。
微波器件按其工作原理和所用材料、工艺不同,又可分为微波电真空器件、微波半导体器件、微波集成威廉希尔官方网站 (固态器件)和微波功率模块。微波电真空器件包括速调管、行波管、磁控管、返波管、回旋管、虚阴极振荡器等,利用电子在真空中运动及与外围威廉希尔官方网站 相互作用产生振荡、放大、混频等各种功能。微波半导体器件包括微波晶体管和微波二极管,具有体积小、重量轻、可*性好、耗电省等优点,但在高频、大功率情况下,不能完全取代电真空器件。微波集成威廉希尔官方网站 是将具有微波功能的威廉希尔官方网站 用半导体工艺制作在砷化镓或其他半导体材料芯片上,形成功能块,在固态相控阵雷达、电子对抗设备、导弹电子设备、微波通信系统和超高速计算机中,有着广阔的应用前景。
微波功率器件材料是什么
微波功率器件材料主要有硅、铝、铁氧体、氧化锆、氧化铝、氧化锡、氧化钛、氧化钽、氧化铌、氧化钨等。这些材料具有良好的热稳定性、耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性、耐低温性、耐电磁干扰性等特点,可以满足微波功率器件的要求。
微波半导体器件在微波系统中能发挥各方面性能,归纳起来,即在微波功率产生及放大,控制、接收三个方面。而微波功率器件要求有尽可能大的输出功率和输出效率及功率增益。 进入20世纪90年代后,由于MOCVD(金属有机化学气相淀积)和MBE(分子束外延)技术的发展,以及化合物材料和异质结工艺的日趋成熟,三端微波器件取得令人瞩目的成就,使得MESFET(肖特基势垒场效应晶体管)、HBT(异质结双极型晶体管)以及HEMT(高电子迁移率晶体管)结构的各种器件性能逐年提高,与此同时,在此基础上构成的MMIC(单片集成威廉希尔官方网站 )已实用化,并进人商品化阶段,使用频率基本覆盖整个微波波段,不仅能获得大功率、高效率而且噪声系数小。
微波器件已广泛应用于微波通讯系统、遥测系统、雷达、导航、生物医学、电子对抗、人造卫星、宇宙飞船等各个领域。随着微波半导体器件工作频率的进一步提高,功率容量的增大,噪声的降低以及效率和可靠性的提高,特别是集成化的实现,将使微波电子系统发生新的变化。
微波功率器件材料的特点主要有:
1)良好的热稳定性;
2)耐腐蚀性;
3)耐磨性;
4)耐高温性;
5)耐低温性;
6)耐电磁干扰性。
这些材料具有良好的热稳定性、耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性、耐低温性、耐电磁干扰性等特点,可以满足微波功率器件的要求。
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