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El transistor bipolar de heterounión (TBH) es una mejora del TBJ que puede manejar señales de muy altas frecuencias, de hasta varios cientos de GHz. Es un dispositivo muy común hoy en día en circuitos ultrarrápidos, generalmente en sistemas de radiofrecuencia.

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Debido a que la base debe estar ligeramente
dopada para permitir una alta eficiencia de inyección de portadores, su resistencia es
relativamente alta.

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 Con un transistor de juntura
bipolar convencional, también conocido como transistor bipolar de homojuntura, la eficiencia
de la inyección de portadores desde el emisor hacia la base está principalmente determinada
por el nivel de dopaje entre el emisor y la base.

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La inyección de portadores mejorada en la base permite que esta pueda tener un mayor nivel de dopaje, lo que resulta en una menor resistencia.

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Esto ayuda a reducir la inyección de portadores minoritarios desde la base cuando la
juntura emisor-base está polarizada en directa y esto aumenta la eficiencia de la inyección
del emisor.

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Los transistores de heterojuntura tienen diferentes semiconductores para los elementos del
transistor. Usualmente el emisor está compuesto por una banda de material más larga que la
base. 

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El transistor bipolar de heterounión (HBT)

Los transistores bipolares de hetorounion (HBT) son utilizados hoy dia en la realizacion de osciladores y amplificadores en el rango de frecuencias de microondas, debido a que la presencia de una heterounion en su constitucion permite realizar un mayor dopaje de la base, lo que conduce a una reduccion de la resistencia de esta sin degradar la ganancia.

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La concentración de portadores (electrones) a temperatura ambiente de GaN no dopado es tan alta como 1017 cm-3 (posiblemente relacionada con la vacante de N, sustitución de Si, sustitución de O, etc.) y presenta conductividad de tipo N

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Por un lado, teóricamente debido a la relación entre su estructura de banda de energía, el portador tiene una gran masa efectiva y una propiedad de transporte pobre, por lo que la movilidad del campo eléctrico es baja y el rendimiento de alta frecuencia bajo.

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La simetría de celosía es relativamente baja (es una estructura de wurtzita hexaédrica o una estructura de esfalerita de zinc metaestable tetragonal), con fuerte piezoeléctrica (simetría no central) y ferroeléctrica (polarización espontánea a lo largo del eje C hexaédrico):

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Gran ancho de banda prohibida (3.4EV), alta conductividad térmica (1.3W / cm-K), alta temperatura de funcionamiento, alto voltaje de ruptura, fuerte resistencia a la radiación;

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La tecnología GaN soporta densidades de potencia RF entre cinco y seis veces superiores a las de amplificadores RF de arseniuro de galio (GaAs). Esta mejora en rendimiento y fiabilidad resulta ideal en infraestructuras y proyectos militares y aeroespaciales, como radares, guerra electrónica, comunicaciones, navegación y aplicaciones similares.

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transistores GaN para comunicaciones por radio y radares por radiofrecuencia (RF) de nitruro de galio (GaN) QPD de Qorvo.

Basados en la tecnología de GaN en carburo de silicio (GaN on SiC), estos transistores GaN para comunicaciones de alta movilidad de electrones (HEMT) con un transistor de amplificador de potencia compartida monofase ofrecen un amplio rango de frecuencia, potencia de salida y tensiones operativas para aplicaciones de elevada eficiencia.

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Al ampliar el ancho de banda operativo, el nuevo MMRF5014H es ideal en amplificadores de banda ancha en equipos científicos y comunicaciones militares, incluyendo jammers, radares y sistemas de guerra electrónica.

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el transistor GaN de potencia RF, un dispositivo GaN con mayor rendimiento de banda ancha y de disipación térmica que incorpora con un transistor de onda continua (CW) de 125 W.

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Ante los problemas que presentan los transistores AlGaN-GaN de colapso de corriente de drenador en RF, aparición de ruido no lorentciano y el efecto de 27 fotoconductividad persistente, todos ellos causados por la presencia de trampas de superficie, se han buscado nuevas tecnologías para la fabricación de estos dispositivos que no se vean afectados por la presencia de estas trampas de superficie. Una estructura que en principio parece no verse afectada por estos efectos [11] se consigue sustituyendo la capa AlGaN por una capa de InAlN. Las medidas tomadas para este nuevo dispositivo demuestran las excelentes propiedades para el diseño de HEMT de alta potencia y los presenta como una posible alternativa a los transistores AlGaN/GaN si bien aun no está implantada y los únicos transistores que se conocen han sido diseñados en laboratorios y carecen de un uso comercial.

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Existe un amplio abanico de posibilidades para diseñar transistores de microondas como por ejemplo MESFET, HEMT, HBT, pero la gran mayoría de los transistores empleados para aplicaciones de potencia en el rango de las microondas en tecnología de GaN son los MESFET y HEMT. Esto es debido a la imposibilidad de realizar transistores bipolares, dada la dificultad del dopado p en el GaN, que sería el otro tipo de transistores capaces de alcanzar grandes valores de movilidad. El resto de transistores (MOSFET) no son idóneos para aplicaciones superiores a 1 Ghz debido a su reducida movilidad

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3. Movilidad de electrones sustancialmente inferior a los semiconductores de GaAs lo que imposibilita su uso para muy altas frecuencias, aun así en heteroestructuras de AlGaN/GaN se han podido alcanzar frecuencias de 100 GHz [1].

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2. Elevada conductividad térmica en contraposición a los semiconductores convencionales, lo que le permite operar a grandes temperaturas. Esto evita la necesidad de disponer de disipadores permitiendo así su uso en multitud de aplicaciones móviles.

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1. Amplia banda prohibida (bandgap) de los semiconductores de la familia de GaN, dos o tres veces superiores a los semiconductores tradicionales de GaAs y Si [1]. Esto se traduce en la capacidad de alcanzar elevados campos eléctricos internos dando lugar a una tensión de ruptura mayor

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Las características que dan lugar a estas formidables capacidades como dispositivos de alta potencia son las siguientes.

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Transistores GaN para comunicaciones

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Durante los últimos años las comunicaciones en la banda de microondas han experimentado un gran crecimiento, motivado principalmente por el auge de las comunicaciones móviles (3G, Wifi, Wimax, etc) las comunicaciones por satélite, TV de alta definición, array de rádares y diversas aplicaciones militares

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Un fotodiodo para un enlace de fibra óptica de comunicaciones se preocupa por la velocidad, mientras que su respuesta espectral es menos crítica ya que el espectro de LED de fuente es conocido, y se puede adaptar al sensor con el emparejamiento de sensibilidad general incluido en el diseño.

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Al dirigirse a enlaces de fibra óptica a velocidades de hasta 622 Mbits/s, la salida del TIA Maxim Integrated MAX3658 está diseñada para impulsar un par equilibrado de cables coaxiales de 75 ohm para mantener la integridad de la señal.

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El circuito equivalente de un fototransistor es un fotodiodo con su fotocorriente de salida que va a la base de un transistor de señal pequeña.

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Fototransistores en fibras ópticas

Los fototransistores son transductores electroópticos estrechamente relacionados que convierten la luz incidente en corriente eléctrica en aplicaciones tales como detección de posición/presencia, medición de intensidad de luz y detección de pulso óptico de alta velocidad.

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Molina Trejo, Hilario Vijay

Orihuela Erazo, Jehyson Efrain

Ventocilla Lázaro, Jair Angel