考虑电子速度饱和区的砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管的设计理论

基于己考虑速度饱和区这一新的分析模型分析了砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管的工作,弄清了器件材料参数和几何参数以及等效电路参数与超高频特性的关系,明确了 GaAsFET 的最佳设计方法。进而定量地说明了通过减小栅金属阻抗、电极阻抗等寄生元件后微波性能的改善情况。另外,还能连续地掌握微波性能与偏压之间的相互关系。其次,测量了试制的栅长为1微米的 GaAsFET 的微波特性及其与偏压的关系,并将实测结果与分析结果进行了比较。试制的 GaAsFET 的最高振荡频率 f_(max),截止频率 f_T 分别为40千兆赫、8.5千兆赫。然而若减小栅压点电容和栅金属阻抗,则估计可获得的 f_(max)在50千兆赫以上,f_T 在10千兆赫以上。再有,由分析结果预计,若用理想的n-GaAs 薄层,栅长1微米的 GaAsFET 就能够得到 f_T 为16千兆赫,f_(max)为65千兆赫,在10千兆赫下最低噪声系数为2.5分贝。