Hochfrequenztransistoren

Der Hochfrequenztransistor (HFT) ist ein Transistor, der speziell für den Betrieb mit Hochfrequenzsignalen ausgelegt ist. Er wird in Funk- und Mikrowellentechnik eingesetzt, wo Signale typischerweise im VHF-, UHF- und Mikrowellenbereich liegen. Ziel ist eine hohe Verstärkung über breite Frequenzbereiche bei möglichst geringem Rauschen und Verzerrungen.

Es gibt verschiedene Typen von Hochfrequenztransistoren, darunter Bipolartransistoren (Hochfrequenz-BJT) und Feldeffekttransistoren (FET) wie GaAs-MESFETs, GaAs/InP-HEMTs, GaN-HEMTs sowie SiGe-HBTs. Unterschiedliche Materialien und Architekturen beeinflussen Eingangs- und Ausgangskapazitäten, Rauschverhalten, Leistungsfähigkeit und Temperaturverhalten. Typische Fertigungsmethoden nutzen planar hergestellte Strukturen mit epitaktisch gewachsenem Material. Wesentliche Kennzahlen sind fT, die Grenzfrequenz der Transistorverstärkung, sowie fmax, die maximale Frequenz, bei der noch Verstärkung möglich ist; daneben spielen Rauschfigur, Transconductance und Eingangs-/Ausgangsimpedanz eine Rolle.

Anwendungen umfassen Verstärkung, Osmulation, Mischung und Schaltungselemente in Empfängern, Sendern, Radar- und Satellitenkommunikationssystemen sowie mobile Breitbandtechnik und Test- sowie Messgeräte. In der Praxis werden Impedanzanpassungen und geeignete Gehäuse-/Kühlkonzepte eingesetzt, um parasitäre Effekte zu verringern und Wärme abzuleiten.

Entwicklungstendenzen fokussieren auf fortgeschrittene Materialien (GaN, SiGe), höhere Leistungsdichte, niedrigere Verzerrung und bessere Wärmeableitung, um Kriterien wie größere Bandbreiten, geringeres Rauschen und Einsatz in höheren Frequenzen zu ermöglichen.