Napięcie i Isc ogniw słonecznych GaAs

    Układ scalony arsenku galu (GaAs) odnosi się do układu scalonego składającego się z półprzewodnikowych urządzeń z arsenku galu (GaAs). Układy scalone GaAs obejmują ultraszybki układ scalony GaAs (VHSIC), mikrofalowy monolityczny układ scalony (MMIC) i fotoelektryczny układ scalony (Isc). Gaasic odnosi się głównie do układu scalonego wykonanego z materiałów półprzewodnikowych GaAs. Jego aktywnymi urządzeniami są głównie metalowy tranzystor polowy Schottky'ego (MESFET) i złączowy tranzystor polowy (JFET); Obejmuje również układy scalone opracowane przez takie urządzenia, jak tranzystor o dużej ruchliwości elektronów (HEMT) i heterozłączowy tranzystor bipolarny (HBT) wykonane z materiałów hodowanych metodą epitaksji z wiązek molekularnych (MB) e i osadzania metali organicznych z fazy gazowej (MOCVD).

    GaAs Isc ma zalety wysokiej częstotliwości, dużej prędkości, dużej mocy, niskiego poziomu hałasu i niskiego zużycia energii. Górna granica częstotliwości roboczej CMOS wynosi około 150 MHz. BiCMOS w połączeniu z technologią tranzystorów bipolarnych może zwiększyć częstotliwość roboczą do 300 MHz. Jeśli konieczne będzie zwiększenie częstotliwości, należy zastosować technologię ECL, a jej częstotliwość roboczą można zwiększyć do 2 ~ 5 GHz. Stopień integracji próbki sięga 30 000 ~ 40 000 bramek, ale jej zużycie energii jest zbyt duże, a konkurencyjność produktu jest niska. Trendem jest stosowanie technologii GaAs, jej częstotliwość robocza może osiągnąć ponad 5 ~ 10 GHz, a zużycie energii jest umiarkowane. Dlatego jest to główna technologia stosowana w systemach o dużej prędkości, szczególnie tych powyżej 2,4 Gb/s. W przypadku niektórych zastosowań niski poziom hałasu i wysoka częstotliwość działania MESFET nie mogą spełnić wymagań, dlatego należy zastosować nowe urządzenia HEMT, HFET i PHEMT. Czasami, aby uwzględnić czynnik kosztowy, stosuje się urządzenia dyskretne. Na przykład w odbiorniku DBS dwustopniowy wzmacniacz niskoszumowy realizowany jest poprzez dyskretny HEMT.

GaAs HBT to wschodzący konkurent. Może zapewnić zalety pojedynczego zasilania i charakterystyki niskich szumów fazowych urządzeń bipolarnych. Nadaje się do oscylatorów. Jej obecnym problemem są wysokie koszty. Warto zaznaczyć, że w komunikacji bezprzewodowej szczególną uwagę zwraca się na pracę przy niskim napięciu. PHEMT ma właśnie tę zaletę. Na przykład przyjmuje odpowiednią najlepiej dopasowaną sieć o częstotliwości roboczej 800 MHz, polaryzacji upływu 1,5 V, mocy wyjściowej 30 MW, wzmocnieniu 10,6 dB i dodatkowej wydajności (PAE) 80,4%; Napięcie polaryzacji wynosi 3 V, moc wyjściowa wynosi 122 mw, wzmocnienie wynosi 12,2 dB, a PAE wynosi 84%. Tabela 3 przedstawia zmiany wydajności urządzenia, gdy napięcie polaryzacji upływu Voc wynosi 1,5 ~ 7,8 V. Jeśli zostanie przyjęte odpowiednie napięcie odcinające, można również zrealizować pojedyncze zasilanie