1 A/mm高电流密度金刚石微波功率器件

基于自对准栅电极制备技术，研制了具有低导通电阻和高电流密度的氢终端金刚石微波功率器件。采用高功函数金属Au与氢终端金刚石实现了良好的欧姆接触，接触电阻为0.73Ω·mm。得益于较低的源漏串联电阻和低损伤Al2O3栅介质原子层沉积工艺，金刚石微波器件的导通电阻低至4Ω·mm，饱和电流密度达1.01 A/mm，最大跨导为213 mS/mm，最大振荡频率达58 GHz。研究了该器件在2 GHz和10 GHz频率下连续波功率输出特性，发现在15 V低工作电压下即可分别实现1.56 W/mm和1.12 W/mm的输出功率密度，展现出自对准技术在研制高电流和高输出功率金刚石微波器件上的潜力。