非掺杂AlGaN/GaN微波功率HEMT

Ga N有较 Ga As更宽的禁带、更高的击穿场强、更高的电子饱和速度和更高的热导率 ,Al Ga N/Ga N异质结构不仅具有较 Ga As PHEMT中Al Ga As/In Ga As异质结构更大的导带偏移 ,而且在异质界面附近有很强的自发极化和压电极化 ,极化电场在电子势阱中形成高密度的二维电子气 ,这种二维电子气可以由不掺杂势垒层中的电子转移来产生。理论上 Al Ga N/Ga N HEMT单位毫米栅宽输出功率可达到几十瓦 ,而且其宽禁带特点决定它可以承受更高的工作结温 ,作为新一代的微波功率器件 ,Al Ga N/Ga N HEMT将成为微波大功率器件发展的方向。采…     

非掺杂AlGaN/GaN微波功率HEMT

报道了研制的Al Ga N / Ga N微波功率HEMT,该器件采用以蓝宝石为衬底的非掺杂Al Ga N/ Ga N异质结构,器件工艺采用了Ti/ Al/ Ni/ Au欧姆接触和Ni/ Au肖特基势垒接触以及Si N介质进行器件的钝化.研制的2 0 0μm栅宽T型布局Al Ga N / Ga N HEMT在1.8GHz,Vds=30 V时输出功率为2 8.93d Bm,输出功率密度达到3.9W/mm ,功率增益为15 .5 9d B,功率附加效率(PAE)为4 8.3% .在6 .2 GHz,Vds=2 5 V时该器件输出功率为2 7.0 6 d Bm ,输出功率密度为2 .5 W/ mm ,功率增益为10 .2 4 d B,PAE为35 .2 % .     

非掺杂AlGaN/GaN微波功率HEMT

报道了研制的AlGaN/GaN微波功率HEMT,该器件采用以蓝宝石为衬底的非掺杂AlGaN/GaN异质结构,器件工艺采用了Ti/Al/Ni/Au欧姆接触和Ni/Au肖特基势垒接触以及SiN介质进行器件的钝化.研制的200μm栅宽T型布局AlGaN/GaN HEMT在1.8GHz,Vds=30V时输出功率为28.93dBm,输出功率密度达到3.9W/mm,功率增益为15.59dB,功率附加效率(PAE)为48.3%.在6.2GHz,Vds=25V时该器件输出功率为27.06dBm,输出功率密度为2.5W/mm,功率增益为10.24dB,PAE为35.2%.     

AlGaN/GaN和AlGaN SBD的温度特性研究

研究了AlGaN/GaN异质结构上的肖特基接触的基本原理及载流子的高温输运特性.将AlGaN/GaN异质结SBD和AlGaN SBD,在27～250℃进行实验比较.发现随着温度上升,AlGaN SBD的势垒高度下降,理想因子增加,其影响因素包括热电子发射、场发射、隧穿效应及复合电流效应等机制.而AlGaN/GaN异质结SBD由于受到压电极化场和2DEG和的影响,其势垒高度和理想因子随温度的变化趋势与AlGaNSBD相反.实验结果还显示,AlGaN/GaN异质结SBD的反向电流随着温度的上升,呈现先增大后减小的趋势.     

Measured microwave power performance of AlGaN/GaN MODFET

We report the first microwave power measurement on GaN FET's. At 2 GHz, a class A output power density of 1.1 W/mm with a power added efficiency of 18.6% was obtained on a 1 μm gate-length AlGaN/GaN MODFET. Mathematical simulation estimated that the transistor was operating at a channel temperature of 360°C as a result of the poor thermal conductivity of the sapphire substrate. Despite this serious heating problem, the power output density still rivals GaAs MESFET's     

非掺杂AlGaN/GaN HEMT微波功率器件

介绍了非掺杂GaN HEMT微波功率器件的结构、制造工艺和测试结果.制作了几种0.6μm栅长、100～1000μm不同栅宽的器件,对于栅宽分别为100,300和500μm的器件,典型最大跨导为190～170mS/mm;截止频率比较相近,大约为24GHz;而最高振荡频率随栅宽增加而降低,分别为56,46和40GHz.测试了8GHz频率时,不同工作条件下1000μm栅宽器件的连续波微波功率特性:Vds=17V,Id=310mA,Pin=25.19dBm时,Po=30dBm(1W),Ga=4.81dB;Vds=18V,Id=290mA,Pin=27dBm时,Po=31.35dBm(1.37W),Ga=4.35dB.     

非掺杂AlGaN/GaN HEMT微波功率器件

介绍了非掺杂GaN HEMT微波功率器件的结构、制造工艺和测试结果.制作了几种0.6μm栅长、100～1000μm不同栅宽的器件,对于栅宽分别为100,300和500μm的器件,典型最大跨导为190～170mS/mm;截止频率比较相近,大约为24GHz;而最高振荡频率随栅宽增加而降低,分别为56,46和40GHz.测试了8GHz频率时,不同工作条件下1000μm栅宽器件的连续波微波功率特性:Vds=17V,Id=310mA,Pin=25.19dBm时,Po=30dBm(1W),Ga=4.81dB;Vds=18V,Id=290mA,Pin=27dBm时,Po=31.35dBm(1.37W),Ga=4.35dB.     

非掺杂AlGaN/GaN HEMT微波功率器件

介绍了非掺杂GaN HEMT微波功率器件的结构、制造工艺和测试结果. 制作了几种0.6μm栅长、100～1000μm不同栅宽的器件，对于栅宽分别为100, 300和500μm的器件，典型最大跨导为190～170mS/mm；截止频率比较相近，大约为24GHz；而最高振荡频率随栅宽增加而降低，分别为56, 46和40GHz. 测试了8GHz频率时，不同工作条件下1000μm栅宽器件的连续波微波功率特性：Vds=17V, Id=310mA, Pin=25.19dBm时，Po=30dBm (1W) ,Ga=4.81dB; Vds=18V, Id=290mA, Pin=27dBm时，Po=31.35dBm (1.37W) ,Ga=4.35dB.     

AlGaN/GaN HEMT器件的高温特性

研究了AlGaN/GaNHEMT器件在室温、100℃、200℃和300℃下的工作性能。当栅长为1μm时,器件的最大漏源电流和非本征跨导在室温下的数值为1.02A/mm和230mS/mm。温度升高到100℃时几乎没有变化,温度升高到300℃时,最大漏源电流和跨导分别下降到0.69A/mm和118.25mS/mm,下降的百分比分别为:67.6%和51.4%。     

AlGaN/GaN共栅共源HEMTs器件

研究了蓝宝石衬底AlGaN／GaN共栅共源器件的特性。该器件包括栅长0．8μm共源器件与栅长1μm的共栅器件。研究表明,共栅共源器件的第二栅压对的器件饱和电流与跨导有明显的调制作用,容易实现功率增益控制。与共源器件相比,共栅共源器件在微波特性上fT大约9GHz,比共源器件稍小,但是具有较低的反馈,显著增加的功率资用增益及较高的端口阻抗,与共源器件相比,稳定性更好,可以避免振荡的产生,结合GaN的高功率特性GaN共栅共源器件非常适合微波频段宽频大功率领域的应用。     

AlGaN/GaN HEMT高温特性的研究进展

回顾了在高温条件下A1GaN/GaN HEMT器件特性的研究进展.发现2DEG的高温特性是影响器件高温性能的根本内在因素,且外延材料的缺陷、衬底及其器件的封装形式也影响器件的高温特性.最后总结了适合高温下工作的AlGaN/GaN HEMT的改进方法.     

AlGaN/GaN HEMT低温直流特性研究

研究了20℃～-70℃栅宽为100μm、栅长为1μm的AlGaN/GaN HEMT的直流特性.随温度降低，电子迁移率增大，而二维电子气密度基本不变，HEMT饱和漏电流IDsat增大;阈值电压低温时有所下降，在一定温度范围内变化不明显，其原因除栅肖特基势垒高度、AlGaN/GaN导带差发生变化外，还可能与器件制备工艺和源极串联电阻有关。     

Microwave performance of AlGaN/GaN inverted MODFET's

A continuous wave output power of 1.5 W/mm with a power added efficiency of 17.5% has been achieved at 4 GHz in inverted AlGaN/GaN MODFET's (IMODFET's) with 2 μm gate lengths and 78 μm gate widths. The current gain and available power gain cutoff frequencies were 6 and 11 GHz, respectively. We suggest that the input characteristics of GaN-based FET's play an important role in the output power that can be obtained. In the present devices, high transconductance, 100 mS/mm, retained over a 5 V input swing is thought to alleviate the limitations imposed by the input characteristics. Moreover, the buried AlGaN buffer layer is suggested as having assisted in the reduction of the output conductance which aids the power gain     

AlGaN/GaN self-aligned MODFET with metal oxide gate for millimeter wave application

As promising candidates for future microwave power devices, GaN-based high-electron mobility transistors (HEMTs) have attracted much research interest. An investigation of the operation of AlGaN/GaN n type self-aligned MOSFET with modulation doped GaN channels is presented. Liquid phase deposited (LPD) SiO₂ is used as the insulating material. An analytical model based on modified charge control equations is developed. The investigated critical parameters of the proposed device are the maximum drain current (I_Dmax), the threshold voltage (V_th), the peak DC trans-conductance (g_m), break down voltage (V_br) and unity current gain cut-off frequency (f_T). The typical DC characteristics for a gate length of 1 μm with 100 μm gate width are following: I_max=800 mA/mm, V_break-down=50 V, g_{m_extrinsic}=200 mS/mm, V_pinchoff=−10 V. The analysis and simulation results on the transport characteristics of the MOS gate MODFET structure is compared with the previously measured experimental data. The calculated values of f_T (20-130 GHz) suggest that the operation of the proposed device effectively, has sufficiently high current gain cutoff frequencies over a wide range of drain voltage, which is essential for high-power performance at microwave frequencies. The proposed device offers lower on-state resistance. The results so obtained are in close agreement with the experimental data.     

The Effect of Technological Factors on the Characteristics of Ohmic Contacts of the Power AlGaN/GaN/SiC-HEMT

Russian Microelectronics - The effect of the microrelief, dislocation structure, and other defects of epitaxial layers in the source and drain regions of a Nitride High Electron Mobility Transistor...     

蓝宝石衬底AlGaN/GaN共栅共源微波HEMTs器件

报道了蓝宝石衬底AlGaN/GaN共栅共源器件的制备与特性.该器件包括栅长为0.8μm共源器件与栅长为1μm的共栅器件.实验表明,共栅器件的第二栅压会显著影响器件饱和电流与跨导特性,从而控制功率增益.与共源器件相比,共栅共源器件表现出稍低的 f T、较低的反馈、显著增加的功率资用增益及较高的端口阻抗.     

蓝宝石衬底AlGaN/GaN共栅共源微波HEMTs器件

报道了蓝宝石衬底AlGaN/GaN共栅共源器件的制备与特性.该器件包括栅长为0.8μm共源器件与栅长为1μm的共栅器件.实验表明,共栅器件的第二栅压会显著影响器件饱和电流与跨导特性,从而控制功率增益.与共源器件相比,共栅共源器件表现出稍低的fT、较低的反馈、显著增加的功率资用增益及较高的端口阻抗.     

X-波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)以其高输出功率密度、高电压工作和易于宽带匹配等优势将成为下一代高频固态微波功率器件.微波功率器件主要有内匹配功率管和功率单片微波集成电路(MMIC)两种结构形式,功率MMIC尽管其研制成本相对较高,但功率MMIC可实现宽带匹配,同时功率MMIC的体积较内匹配功率管小得多,是满足诸如X波段TlR组件应用不可或缺的结构形式.功率MMIC的结构形式主要有微带和共面波导(CPW)两种,相比于CPW结构,微带结构的MMIC芯片面积更小,特别是对于大栅宽器件,微带结构的通孔接地更有利于寄生参量的减小,有利于提高MMIC的性能,因此微带结构也是应用更为广泛的MMIC结构形式.     

X-波段AlGaN/GaN HEMT 功率MMIC

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)以其高输出功率密度、高电压工作和易于宽带匹配优势将成为下一代高频固态微波功率器件.     

npn AlGaN/GaN HBT模型与特性分析

基于实验数据对GaN材料的少子寿命和碰撞电离率进行了建模,应用漂移-扩散传输模型开展了npnAlGaN/GaN异质结双极晶体管的特性研究,给出了器件导通电压、偏移电压和饱和电压的解析式.结果表明:实际器件导通电压、偏移电压及饱和电压较大的原因主要是高基区电阻和基区接触的非欧姆特性,为器件的工艺制造提供了理论指导.