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相似文献
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1.
优化了芯片版图结构,采用常规工艺制作了SiC MESFET大栅宽芯片。优化了管壳内芯片装配形式,采用电容及电感匹配网络提高了器件阻抗,提高了器件增益。设计并优化了3 dB电桥输入及输出匹配电路,保证了器件最大功率输出及工作稳定性。最终采用管壳内四胞合成及外电路3 dB电桥合成的方法,突破了S波段SiC MESFET多胞大功率合成技术,实现了器件脉冲输出功率达百瓦量级。四胞26 mm大栅宽芯片合成封装后的器件,在测试频率2 GHz、工作电压VDS为56 V、脉宽为50μs、占空比为1.5%工作时,脉冲输出功率为300.3 W,增益为9.2 dB,漏极效率为36.6%,功率附加效率为32.2%。  相似文献   

2.
微波大功率SiC MESFET及MMIC   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用本实验室生长的4H-SiC外延材料开展了SiC MESFET和MMIC的工艺技术研究.研制的SiC MESFET采用栅场板结构,显示出优异的脉冲功率特性,20 mm栅宽器件在2 GHz脉冲输出功率达100 W.将四个20 mm栅宽的SiC MESFET芯片通过内匹配技术进行功率合成,合成器件的脉冲功率超过320 W,增益8.6 dB.在实现SiC衬底减薄和通孔技术的基础上,设计并研制了国内第一片SiC微波功率MMIC,在2~4 GHz频带内小信号增益大于10 dB,脉冲输出功率最大超过10 W.  相似文献   

3.
南京电子器件研究所最近在研制超宽带、长脉宽硅脉冲功率晶体管领域取得重大进展,研制出的器件在2.7~3.4 GHz超宽频带内,脉宽100μs,占空比10%条件下,全带内脉冲输出功率大于100 W,功率增益大于7.0dB,效率大于40%,顶降小于0.5dB.S波段硅脉冲大功率管带宽达到了700MHz,迄今尚未见国内外报道.  相似文献   

4.
基于自主研发的碳化硅(SiC)材料外延技术,优化了材料各层结构及参数,减小了Al记忆效应,最终得到了高质量SiC外延片。采用自主研发成熟的SiC MESFET工艺平台,制作了多凹栅器件结构,优化了凹槽尺寸,采用细栅制作技术完成了栅电极制作,最终得到了不同栅宽的SiC MESFET芯片。突破了大栅宽芯片流片、封装及大功率脉冲测试技术,研制成功了微波功率特性良好的MESFET器件。微波测试结果表明,在2 GHz脉冲条件下,0.25 mm栅宽器件,输出功率密度达到8.96 W/mm,功率附加效率达到30%。单胞20 mm大栅宽器件,3.4 GHz脉冲条件下,功率输出达到94 W,功率附加效率达到22.4%。  相似文献   

5.
介绍一种基于国产氮化镓(GaN)外延材料的X波段300 W GaN高效率内匹配器件技术。该技术采用大栅宽芯片的大信号有源模型和封装管壳、键合引线、电容等无源模型,开展X波段300 W内匹配功率器件的设计。采用四胞匹配合成电路,使用L-C网络提升器件阻抗,通过λ/4阻抗变换网络进行阻抗变换和功率合成,实现阻抗50 Ω匹配,功率分配器和匹配电容使用高Q值陶瓷基片实现。仿真实验证明,该器件在9.5~10.5 GHz频率内输出功率大于300 W,功率增益大于9 dB,功率附加效率大于38.9%。同时研究了器件输出功率和功率附加效率随工作电压、脉冲宽度、占空比变化情况。  相似文献   

6.
提高SiC MESFET功率增益的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
娄辰  潘宏菽 《半导体技术》2010,35(4):333-336
在高纯半绝缘衬底上采用国产的外延技术和自己开发的器件设计及工艺技术,研制出在S波段连续波输出功率大于10 W、功率增益大于9 dB、功率附加效率不低于35%的性能样管,比研制初期的3~5 dB的功率增益得到了较大幅度的提高,初步显现了SiC器件在S波段连续波大功率、高增益方面的优势。采用亚微米光刻和低欧姆接触形成及减小附加寄生参量,使器件在更大功率输出的情况下,功率增益和功率附加效率得到了明显提升,证明采取的措施是有效的。  相似文献   

7.
采用自主开发的工艺加工技术和设计方法,直接将两个微波SiC MESFET管芯在管壳内部进行并联,实现了器件在S波段脉冲状态下(工作频率2GHz,脉冲宽度30μs,占空比10%)输出功率大于30W、功率增益12dB、功率附加效率大于30%的性能指标。由于直接采用管芯并联结构,省略了内匹配网络,器件的体积和重量较以往的Si微波双极功率晶体管大为降低;采用高温氧化技术克服了传统MESFET工艺中PECVD介质产生较高界面态的不足,减小了器件的泄漏电流,提高了器件性能。器件的研制成功,初步显示了SiC微波脉冲功率器件在体积小、重量轻、增益高、脉冲大功率输出和制作工艺简单等方面的优势。  相似文献   

8.
基于大信号模型的L波段400W高效GaN功率放大器设计   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
文章阐述了用精确的GaN Angelov模型设计了一款L波段400W内匹配率放大器.选用SiC衬底的GaN器件是为了获得大功率输出以及高效率性能.为了精确设计放大器,采用脉冲I-V测试和多偏置的S参数测试建立起高压GaN大信号模型.采用模型设计的GaN放大器输入输出电路集成在17.4mm×24mm的封装管壳里.最终采用单枚55mm栅宽GaN管芯设计的放大器在48V漏压,100μs脉宽,10%占空比偏置下在1.2~1.4GHz输出功率大于400W,功率增益大于15dB,最高功率附加效率达到81.3%,这是国内L波段400W微波功率放大器的最高效率报道,验证了模型的准确度,实现了极好的电路性能.  相似文献   

9.
采用管壳内预匹配及外电路匹配相结合的方法,制作成功S波段高增益、高效率、大功率SiC MESFET推挽放大器。采用预匹配技术提高了器件输入、输出阻抗,优化了测试电路结构,成功消除了输入信号对栅极偏置电压的影响,提高了电路稳定性。放大器在脉宽为300μs、占空比为10%脉冲测试时,频率2GHz,Vds=50V脉冲输出峰值功率为88.7W(49.5dBm),功率增益为8.1dB,峰值功率附加效率为30.4%。  相似文献   

10.
介绍了一种Ku波段内匹配微波功率场效应晶体管.采用GaAs PHEMT 0.25μm T型栅工艺,研制出总栅宽为14.4 mm的功率PHEMT管芯.器件由四管芯合成,在14~14.5 GHz频率范围内,输出功率大于20 W,附加效率大于27%,功率增益大于6 dB,增益平坦度为±0.3 dB.  相似文献   

11.
Previous efforts have revealed instabilities in standard SiC MESFET device electrical characteristics, which have been attributed to charged surface states. This work describes the use of an undoped "spacer" layer on top of a SiC MESFET to form a "buried-channel" structure where the active current carrying channel is removed from the surface. By using this approach, the induced surface traps are physically removed from the channel region, such that the depletion depth caused by the unneutralized surface states cannot reach the conductive channel. This results in minimal RF dispersion ("gate lag") and, thus, improved RF performance. Furthermore, the buried-channel approach provides for a relatively broad and uniform transconductance (G/sub m/) with gate bias (V/sub gs/), resulting in higher efficiency MESFETs with improved linearity and lower signal distortion. SiC MESFETs having 4.8-mm gate periphery were fabricated using this buried-channel structure and were measured to have an output power of 21 W (P/sub out//spl sim/4.4 W/mm), 62% power added efficiency, and 10.6 dB power gain at 3 GHz under pulse operation. When operated at continuous wave, similar 4.8-mm gate periphery SiC MESFETs produced 9.2 W output power (P/sub out//spl sim/2 W/mm), 40% PAE, and /spl sim/7 dB associated gain at 3 GHz.  相似文献   

12.
Feng  M. Kanber  H. Eu  V.K. Siracusa  M. 《Electronics letters》1982,18(25):1097-1099
GaAs power MESFETs have been fabricated using ion implantation to form channel layers. A 1 ?m gate length by 2400 ?m gate width device has demonstrated an output power of 1.63 W with 6.9 dB associated gain, 35% power-added efficiency and 9.7 dB linear gain at 10 GHz. The transconductance of this device is 280 mS, which corresponds to 117 mS/mm. This result demonstrates that excellent GaAs power MESFETs can be made by ion implantation, and is comparable to average results demonstrated by devices made by AsCl3 vapour phase epitaxy.  相似文献   

13.
利用本实验室生长的4H-SiC外延材料开展了SiC微波功率器件的研究.通过对欧姆接触和干法刻槽工艺的优化,研制出高性能的SiC MESFET.利用1mm栅宽SiC MESFET制成的微波功率放大器在2GHz 64V工作时,连续波输出功率达4.09W,功率增益为9.3dB,PAE为31.3%.文中还给出了SiC功率放大器在微波大信号工作时的稳定性的初步测试结果.  相似文献   

14.
利用本实验室生长的4H-SiC外延材料开展了SiC微波功率器件的研究.通过对欧姆接触和干法刻槽工艺的优化,研制出高性能的SiCMESFET.利用1mm栅宽SiC MESFET制成的微波功率放大器在2GHz64V工作时,连续波输出功率达4.09W,功率增益为9.3dB,PAE为31.3%.文中还给出了SiC功率放大器在微波大信号工作时的稳定性的初步测试结果.  相似文献   

15.
X波段30W内匹配GaN HEMT功率器件   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用自主研发的SiC衬底GaN HEMT外延材料,研制了总栅宽为2mmGaN HEMT,利用负载牵引系统测试器件的阻抗特性,得出该器件源漏阻抗实部分别为6Ω和22Ω;设计并制作了四管芯合成器件的阻抗匹配网络,在频率为8GHz下测试,饱和输出功率为30W,功率增益在6dB以上,功率附加效率为38%,该结果目前在国内为首次报道。  相似文献   

16.
S波段连续波SiC功率MESFET   总被引:1,自引:1,他引:0  
利用国产SiC外延材料和自主开发的SiC器件工艺加工技术,实现了SiC微波功率器件在S波段连续波功率输出大于10W、功率增益大于9dB、功率附加效率不低于35%的性能样管,初步显现了SiC器件在S波段连续波大功率、高增益方面的优势。与以往的硅微波功率器件相比,在同样的频率和输出功率下,SiC微波功率器件的体积不到Si器件的1/7,重量不到Si器件的20%,其功率增益较Si器件提高了3dB以上,器件效率也得到了相应的提高。同时由于SiC微波功率器件的输入、输出阻抗要明显高于Si微波功率器件,在一定程度上可以简化或不用内匹配网络来得到比较高的微波功率增益,这就为器件的小体积、低重量奠定了基础,也为器件的大功率输出创造了条件。  相似文献   

17.
A self-alignment technology is proposed that allows fabrication of gates of less than 100 nm using conventional optical lithography. An offset gate structure is realized using this method. The technology is applied to high-power GaAs MESFETs consisting of many individual FETs. The uniformity of the FET characteristics is checked to show reproducibility. The input-output power characteristics of a MESFET with a 3.6-mm gate width were measured at 28 GHz. A linear gain of 4.0 dB and a saturation power of 0.8 W were obtained, demonstrating the overall effectiveness of this technology. It is shown that a 50-nm gate can be fabricated with this technology. A MESFET with a 90-nm gate length that was fabricated and evaluated at high frequency to demonstrate the technology is discussed  相似文献   

18.
GaAs power MESFETs have been developed by using MOCVD wafers. The saturation current of 7.2 mm-wide MESFET chips fabricated on a 6 cm2 wafer has been found to have a standard deviation of 6.8%, which is nearly a half of that observed for MESFETs fabricated on a conventional VPE wafer of the same size. The two-chip device with a gate width of 14.4 mm delivered 4 W at 7.8 GHz with 3 dB gain. The output power of 4 W at 7.8 GHz is the state-of-the-art performance of the GaAs power MESFETs prepared by the MOCVD technique.  相似文献   

19.
微波高功率双介质栅静电感应晶体管   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了用同步外延法设计和制造具有双介质层栅结构和非饱和电流电压特性的高频高功率静电感应晶体管的关键技术.讨论了寄生栅源电容Cgs对静电感应晶体管高频功率特性的影响.描述了工艺上减小寄生电容、改善静电感应晶体管高频功率性能的主要方法和措施.成功地制造出频率在400MHz时输出功率大于20W、功率增益大于7dB、漏效率大于70%和700MHz时输出功率大于7W、功率增益大于5dB,漏效率大于50%的高性能静电感应晶体管.  相似文献   

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