隐栅场效应晶体管(Gridistor)——一种用作超高频功率放大器的场效应晶体管

本文介绍一种具有独特结构的隐埋栅1瓦1千兆赫硅场效应隐栅管的特性和性能,可以在甲类工作状态下,采用共栅电路,在1千兆赫下实现1瓦的功率输出,其增益为7分贝,并且输出功率随输入功率的变化有一良好的线性关系。     

微波功率GaAsFET的宽带内匹配技术

研究了C波段大功率砷化镓场效应晶体管的宽带内匹配技术,结果在电路设计中采用了新型的电路结构和大信号特性。在高介电常数的单瓷片上形成集总参数元件二级输入网络。在氧化铝陶瓷片上,以微带结构形成半分布参数的单级输出电路。总栅宽为11200微米的内匹配砷化镓场效应晶体管在1分贝增益压缩下具有2.5瓦的功率输出,在没有外部匹配的情况下,从4.2到7.2千兆赫,该器件具有5.5分贝的线性增益和4.4瓦的饱和功率输出。从4.5到6.5千兆赫,这种内匹配场效应晶体管具有6分贝线性增益和5瓦的饱和输出功率。     

GaAs场效应晶体管

<正> 日本电气公司窄凹栅结构的低噪声 GaAsFET 已在12千兆赫下达到噪声系数1.68分贝,在4千兆赫下为0.7分贝。而三菱电机公司的缓变凹栅结构的封装器件在12千兆赫下最小噪声系数已达1.3分贝,未封装的芯片在16千兆赫下噪声为1.8分贝,在18千兆赫下为2.1分贝。功率 GaAsFET 目前三种不同的主要结构是:日本电气公司的缓变凹栅结构,富士通公司的源、漏下做 n~+层的结构和三菱电机公司的铜热沉上芯片倒装的结构。日本电气公司已达到6千兆赫,23瓦;8千兆赫,17瓦;18千兆赫,1.25瓦。三菱电机公司已达到15千兆赫,1.9瓦。     

改进的肖特基势垒场效应微波硅晶体管

讨论了具有1微米栅的改进的硅(金属半导体场效应晶体管)MESFET,其最高振荡频率已达15千兆赫。以前 MESFET 的改善由降低栅金属化电阻的影响和减小栅压点的寄生来达到。现在,在7千兆赫下,最大可用增益 MAG 为5分贝,并且在6千兆赫下最佳噪声系数 F_0是5分贝。在约小于6千兆赫下器件有条件地不稳定。在3千兆赫下单向增益 U 为20分贝。研究表明,不是所有的寄生效应都已消除。如果源栅之间沟道的串联电阻可以减小,f_(max)将接近由本征晶体管所估计的数值35千兆赫。     

微波场效应晶体管的研制

本报告叙述了能给出微波功率的砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管的研究结果。这个方案在3千兆赫下已达到1.2瓦的饱和功率,它是在单个的基片载体上由六个栅宽为500微米的小器件并联而成。在3千兆赫下单个器件的小信号增益高达10分贝(截止频率为10千兆赫)。用六个器件并联在3千兆赫下可获得5分贝的增益,输出功率达到800毫瓦。在小信号电平下相互调制分量的测量方法给出-23分贝的三级相互调制分量的结果,对于低的谐波失真来说,这是并未最佳化的器件的典型结果。为了迅速鉴定出制造场效应晶体管的外延材料的质量,采用了水银探针这种技术。从这一工作所得到的结论是欲获较大功率只能靠增大单一器件的尺寸来实现,这是因为在单一基片载体上并联比六个还多的子器件要引起放大器性能的退化。文中对宽为5000微米的自对准栅的器件制造过程作了描述。     

砷化镓功率场效应晶体管的X波段性能

本文介绍 X 波段砷化镓功率场效应晶体管(FET)的测量结果。这些器件是用简单的平面工艺制作的。多个单元并联的器件在9千兆赫下,输出功率大于1瓦,增益大于4分贝。4分贝增益下,最大输出功率在9千兆赫下为1.78瓦,在8千兆赫下为2.5瓦。8千兆赫下,器件功率附加效率为46%。     

经改进的亚微米单栅和双栅砷化镓MESFET的低噪声和高增益性能

叙述了亚微米单栅和双栅砷化镓金属—半导体场效应晶体管(GaAsMESFET)的微波性能。也讨论了设计考虑和器件工艺。这些GaAsMESFET 在 x 波段上的低噪声和高增益性能都超过了以往水平,对于0.5微米单栅 MESFET 在12千兆赫下噪声系数为2.9分贝、相应的增益为10.0分贝,1微米双栅 MESFET 在同样频率下噪声系数为3.9分贝、相应的增益为13.2分贝。     

X到Ku波段采用倒装法的砷化镓功率FET性能的改进

<正> 引言:随着砷化镓功率 FETI 艺的进展,在8千兆赫输出功率2.5瓦的器件,现在已经商品化了。然而,实现超过 X 波段具有足够增益和功率性能的器件仍然是困难的。在这些波段,一种新型的具有极其小的寄生电感和良好散热性能的砷化镓功率 FET 已经实现,改进了射频性能。已封装的器件得到了12千兆赫下4.1瓦和15千兆赫下2.5瓦的结果。器件结构:具有源电镀金属柱体和漏栅压点的芯片的电子扫描显微照片示于图1(a),每个单胞有1微米栅长和2400微米栅宽。栅宽的增加取决于对功率的要求。借     

X和Ku波段GaAs肖特基势垒场效应晶体管

已作出1微米栅的 GaAs 肖特基势垒场效应晶体管(MESFET)。它适于 X 和 Ku 波段应用。整个 X 波段的单向功率增益超过9分贝,10千兆赫下噪声系数仅5分贝。     

微波GaAsMESFET的功率和噪声性能达到新水平

在一月份举行的日本电子通信学会半导体、晶体管研究会上,日本电气中央研究所发表了微波GaAsMESFET的研究结果.功率器件在6千兆赫下输出达25瓦,增益3分贝;低噪声器件在4千兆赫下噪声系数为0.7分贝,在12千兆赫下为1.68分贝.该所用内部连接的器件已实现了在6千兆赫下输出15瓦,为进一步提高输出功率,由提高集成度、增加FET的单位栅宽,即栅条长度而获得成功.为设计在10伏偏压下输     

双栅场效应管

日本日立中央研究所用肖特基势垒工艺制成GaAs双栅场效应晶体管。在4千兆赫下,功率增益达12分贝,噪声系数3分贝。改变第二栅偏压,增益变化在30分贝,对输入阻抗无严重影响。双栅器件的第二个栅是在第一个栅和漏之间。第一个肖特基栅长1.2微米,第二个长2.5微米。据称,双栅结构器件的稳定性和最大稳定增益比单栅结构高得多,因而便于设计放     

低噪声砷化镓金属-半导体场效应晶体管的制造与性能

用投影光刻制造亚微米栅砷化镓金属-半导体场效应晶体管,获得了在4千兆赫下噪声0.8分贝、6千兆赫下噪声1.3分贝、相关的增益至少9分贝的结果。     

简讯

GaAsFET在功率和频率方面达到新的水平 德克萨斯仪器公司认为,在4～30千兆赫范围内,GaAsFET将是主要的微波功率源。在许多x波段系统中将代替耿二极管和崩越二极管。在空军资助下他们研制的GaAsFET在10千兆赫下输出3.2瓦、增益6分贝、效率22％,单个器件在8千兆赫下输出5.1瓦,增益5分贝、效率35％。 该公司将把8千兆赫1瓦的器件MSX803的单价由1000美元降到250美元(1～9只一批)。并予计在年内将能出售8千兆赫2瓦的器件,其价格可能是1瓦器件的2～3倍,大约是500美元到750美元。     

砷化镓自对准栅场效应晶体管

本文介绍了砷化镓微波肖特基势垒场效应晶体管源漏接触之间自动对准栅接触的方法。这个方法包括了源漏接触边缘下面砷化镓外延层的腐蚀以及用伸出部分作为栅接触金属的蒸发掩模。用这种方法制造的器件,栅长为4微米。微波测量的结果:在2千兆赫下最大可用增益为16分贝,按6分贝/倍频程下降,截止频率为11千兆赫。     

在8千兆赫下输出0.7瓦的砷化镓场效应晶体管

据《Microwaves》杂志报导,1974年在华盛顿召开的电子器件会议上,日本富士通实验室报告了大功率场效应晶体管的研制工作。器件在6伏和45％的效率下,输出功率为0.7瓦,在微带测试电路中,在8千兆赫下,测得最大可用增益为9.3分贝。按每倍频程下降6分贝,由此外推f_(max)为23千兆赫,单向增益为12.7分贝,最大稳定增益为13.7分贝。该器件为梳状源栅金属化结构,由52个肖特基势垒栅并联组成。器件用外延砷化镓     

K波段离子注入GaAs场效应晶体管

本文介绍了一个离子注入的、应用于K波段的0.5微米栅长GaAsMESEFT。采用硅注入形成沟道层和N~ 接触层。该器件在18千兆赫下增益9.8分贝,其外推的最高振荡频率f_(max)约80千兆赫。25千兆赫下,作为可调振荡器获得12.1分贝毫瓦的输出功率,作为窄带反射型放大器,输出功率为11分贝毫瓦时具有16分贝的增益。     

频段扩展较宽的砷化镓金属半导体埸效应管

以0.5微米栅长工艺为基础的砷化镓金属半导体场效应管的应用目前已高达18千兆赫。然而。系统的技术条件要求较低的噪声性能和(或)较高的工作频率。本文叙述制造0.3微米栅长器件所需的工艺及其直流特性、直至18千兆赫时的详细射频特性和直至30千兆赫的初步结果。在12、14和18千兆赫时,其噪声系数分别为1.2、1.5和2.1分贝,而相应的增益为12.5、11和9分贝。在28千兆赫时,达到的噪声系数为4.8分贝,而相应的增益为5分贝。研讨了冷却对器件噪声温度的影响。     

斜凹槽结构的砷化镓功率MESFET

<正> 通过采用斜凹槽结构改进了砷化镓功率 MESFET 的性能。在6千兆赫波段,增益4分贝下,得到最大输出功率为15瓦,在11千兆赫波段,3分贝增益下为4.3瓦。由于采用了高掺杂(n~+)漏区或陡凹槽结构,已制成具有高源-漏击穿电压的砷化镓功率 MESFET。然而,研究这些器件的光发射发现,在载流子集中或有源层的厚度突然变化的区域存在着高场强区。为了解决这个问题,研究出一种称之为斜凹槽器件的新结构(图1)。外延层的厚度从栅有源区到源和漏电极“逐渐地”增加,从而避免了不规则电场的集中,同时也减     

GaAs双栅MESFET的设计与性能分析

本文将双栅MESFET模拟成两个级联的单栅MESFET,用三端信号流通图来分析它的性能特征.并将双栅MESFET当作一个短的行波管来说明其工作原理的物理本质.可以看出,它是一种在微波领域中有着广泛用途的多功能器件.本文还讨论了GaAs双栅MESFET的设计.采用金属剥离工艺制作的双指状、深凹糟1微米栅的双栅MESFET,在4千兆赫下相关增益为20分贝,噪声系数为1.9分贝,在8千兆赫下相关增益为18分贝,噪声系数为2.8分贝.     

砷化镓功率肖特基势垒栅场效应晶体管微波性能与器件及材料参数的关系

本文叙述了GaAs 功率场效应晶体管(FET)X 波段测量的最新结果。这类器件用简单的平面工艺制造,已有25个以上的片子获得9千兆赫下功率增益为4分贝时输出功率至少1瓦的结果。这些片子的载流子浓度在5～15×10~(16)厘米~(-3)范围。迄今,4分贝功率增益下的最大输出功率已观察到在11千兆赫下为1.0瓦,在8千兆赫下为3.6瓦。器件在8千兆赫下的功率附加效率可达46%。本文扼要地叙述了制造工艺,并对影响大输出功率的诸因素进行了讨论。这些因素是8×10~(16)厘米~(-3)左右的外延层载流子浓度、良好的器件热沉和低的寄生电阻。还讨论了所观察到的微波性能与总栅宽、栅长、夹断电压、外延掺杂浓度等因素的关系。