29.01.2023

АО «НИИЭТ» и АО «Светлана-Рост» завершили разработку серии отечественных мощных СВЧ GaN-транзисторов

Научно-исследовательский институт электронной техники (АО «НИИЭТ») в сотрудничестве с АО «Светлана-Рост» завершил разработку серии из двух полностью отечественных мощных СВЧ GaN-транзисторов. Актуальная разработка российских учёных и инженеров позволяет не только заменить транзисторы фирмы Integra Technologies, но и в перспективе создать широкую номенклатуру отечественных СВЧ GaN-транзисторов, способную удовлетворить все потребности российской промышленности в приборах данного типа.

230129_GaN-транзисторы-СВЧ_1.jpg

Для справки: Полупроводниковым материалом, используемым для транзисторов, традиционно был кремний, но инженерам доступны и другие варианты. К ним относятся SiC (карбид кремния), GaAs (арсенид галлия) и GaN (нитрид галлия). Из этих вариантов GaN является наиболее предпочтительным полупроводниковым материалом для многих применений транзисторов по сравнению с более традиционными технологиями. 
Например, когда транзисторная технология GaN используется в усилителях для телекоммуникаций, она поддерживает гораздо более широкую полосу пропускания сигнала. Усилители, использующие GaN HEMT, могут использовать преимущества более высоких частот и, как следствие, более эффективно обрабатывать трафик, чем их традиционные аналоги на основе кремния. Требуется меньшее количество усилителей, что снижает затраты на эксплуатацию и развертывание, поскольку требуется меньшее количество оборудования. Кроме того, GaN-транзисторы позволяют многочисленным системам, таким как управление воздушным движением, работать в диапазонах частот L, S, C, X и Ku.
Транзисторы GaN могут работать в более широком диапазоне температур и хорошо работают в суровых условиях. Для критически важных ВЧ-приложений, военных систем, где сбой невозможен, рекомендуются именно транзисторы GaN на SiC из-за их высокой надежности, малой задержки и высокой скорости переключения.

230129_GaN-транзисторы-СВЧ_2.jpg

Отечественные GaN-транзисторы предназначены для работы в S-диапазоне частот и характеризуются выходной мощностью 14 и 90 Вт при компрессии коэффициента усиления на 1 дБ при напряжении питания 40 В в диапазоне частот 2,9-3,2 ГГц и изготавливаются в металлокерамических корпусах. Данные изделия являются альтернативой зарубежным транзисторам IGN2731M5, IGN2732M10, IGN2731M80 и IGN2932M75 фирмы Integra Technologies (США) и могут быть использованы для их импортозамещения.

Разработанные в АО «НИИЭТ» приборы выполнены на основе новейших транзисторных кристаллов производства АО «Светлана-Рост», которые изготавливаются по инновационной HEMT-технологии нитрид галлия на карбиде кремния и соответствуют современному мировому уровню. Ключевой особенностью разработанных транзисторов является то, что цикл их производства от выращивания SiC-подложки c эпитаксиальными слоями до герметизации корпуса – проходит на территории Российской Федерации. Данный аспект означает полную независимость от комплектующих иностранного производства и позволяет потребителю быть уверенным в сроках и возможности поставки.

По всем основным электрическим и эксплуатационным параметрам разработанные транзисторы не уступают изделиям зарубежного производства, а по ряду характеристик – даже превосходят их. Так, благодаря оптимизации конструкции транзисторных кристаллов, удалось добиться баланса удельной выходной мощности и теплового сопротивления, что дало возможность добиться высоких энергетических характеристик, как при импульсном, так и при непрерывном радиочастотном сигнале.

Разработка данных приборов позволяет не только заменить транзисторы фирмы Integra Technologies, но и в перспективе создать широкую номенклатуру отечественных СВЧ GaN-транзисторов, способную удовлетворить все потребности российской промышленности в приборах данного типа.

Источник: АО «НИИЭТ»

Возврат к списку новостей