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TRANSISTOR Figure di merito BJT MESFET HBT HEMT. Figure di merito P m = massima potenza che può essere erogata dal transistor f T = 1/2 = v tm /2 L =

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1 TRANSISTOR Figure di merito BJT MESFET HBT HEMT

2 Figure di merito P m = massima potenza che può essere erogata dal transistor f T = 1/2 = v tm /2 L = frequenza di taglio del dispositivo = tempo di transito dei portatori attraverso la regione attiva L = lunghezza regione attiva v tm = velocità massima dei portatori E m = massimo campo elettrico applicabile prima del breakdown Xc =1/2 f T C c è la reattanza associata alla giunzione in cui si verifica il breakdown.

3 Valori tipici v tm = 0.6x10 7 cm/s nel germanio v tm = 1.0x10 7 cm/s nel silicio v tm = 2x10 7 cm/s nell'arseniuro di gallio v tm = 5.5x10 7 cm/s nel 2-DEG delle eterogiunzioni Il campo elettrico di breakdown è legato all'ampiezza della banda proibita E G = 0.66 eV nel germanio E G = 1.12 eV nel silicio E G = 1.43 eV nell'arseniuro di gallio E G = 1.65 eV nell AlGaAs

4 Tecnologia accanto a queste considerazioni generali vanno tenuti in conto altri aspetti quali la capacità a dissipare potenza dei materiali e lo stato della tecnologia. Con riferimento al primo punto il parametro saliente è la conducibilità termica rispetto alla quale il materiale migliore è il silicio, mentre per quanto riguarda il secondo punto ancor oggi la tecnologia più evoluta è quella del silicio.

5 Conclusioni Il transistor bipolare (BJT) è il dispostivo maggiormente utilizzato nella banda S fino a circa 4 GHz Il MESFET domina tra 4 e 20 GHz Per applicazioni a frequenze superiori si stanno sempre più diffondendo i dispositivi ad eterostruttura (HEMT).

6 MESFET

7 MESFET funzionamento V DS

8 MESFET caratteristica di uscita

9 Modello TOM

10 Andamento non lineare della corrente I DS = coefficiente delle caratteristiche I/V (ALPHA nella tabella) = coefficiente delle caratteristiche I/V (BETA nella tabella) = coefficiente delle caratteristiche I/V (DELTA nella tabella)

11 Andamento non lineare delle capacità

12 Parassiti

13 Eterogiunzioni

14 2-DEG

15 HEMT

16 Rumore


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