InP—HEMT的发展现状及其应用

从结构和性能两个方面阐述了ＩｎＰ－ＨＥＭＴ的发展现状,并对其应用进行了简单描述。     

A High Performance InP HEMT with Saw-Toothed Source and Drain

Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒｗａｖｅ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｖｅｒｙ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｆｏｒ　ＭＭＩＣ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ．Ａｎ　ＩｎＰ　ＨＥＭＴ　ｗｉｔｈ　ｓａｗｔｏｏｔｈｅｄ　ｓｏｕｒｃｅ　ａｎｄ　ｄｒａｉｎ　ｉｓ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅ　ｐａｔｔｅｒｎ　ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ　ｉｓ　ａｖｏｉｄｅｄ．Ｈｉｇｈ　ｙｉｅｌｄ　ＩｎＰ　ＨＥＭＴ　ｗｉｔｈ　ｇｏｏｄ　ＤＣ　ａｎｄ　ＲＦ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ　ｉｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ　ｄｅｖｉｃｅ　ｔｒａｎｓｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ　ｉｓ　１０５０ｍＳ／ｍｍ，ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｉｓ　－１.０Ｖ，ａｎｄ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｇａｉｎ　ｃｕｔ　ｏｆｆ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｉｓ　１２０ＧＨｚ．     

一种InGaAs/InP复合沟道高电子迁移率晶体管模拟的新方法

采用一种新方法对InGaAs/InP复合沟道高电子迁移率晶体管进行了模拟.该方法通过流体力学模型和密度梯度模型的联合求解,得到了沟道内的电子密度分布.与一些传统方法相比,该方法收敛性更好,速度更快,且同样适用于其他类型高电子迁移率晶体管器件的模拟.利用仿真对InGaAs/InP复合沟道高电子迁移率晶体管进行了深入研究.     

InP基HEMT／HBT器件工艺的最新进展

目前ＧａＡｓ基低噪声ＨＥＭＴ，包括用ＤＢＳ的ＩｎＧａＡｓ／Ｎ－ＡｌＣａＡｓＰＨＥＭＴ已经商品化，且ＧａＡｓ基功率ＨＢＴ也将很快进入市场。尽管ＩｎＰ基ＨＥＭＴ或ＨＢＴ仍处于研究与发展阶段，但由于它们特殊的电性能，它们将有希望成为下一代异质结构器件。在继续改进器件结构和工艺过程中，晶格生长工艺的改进激发了一种新的趋势，提出并实现了一种用ＩｎＰ做有源层的新型器件结构。这篇文章主要描述了这样一种ＩｎＰ基Ｈ     

栅长90nm的晶格匹配InAlAs／InGaAs／InP HEMT

文章报道了90nm栅长的晶格匹配InP基HEMT器件。栅图形是通过80kV的电子束直写的,并采用了优化的三层胶工艺。器件做在匹配的InAlAs／InGaAs／InP HEMT材料上。当Vds=1．0V时,两指75μm栅宽器件的本征峰值跨导达到720ms／mm,最大电流密度为500mA／mm,器件的阂值电压为．0．8V,截止频率达到127GHz,最大振荡频率达到152GHz。     

InP基HEMT器件技术及其在集成电路上的应用

本文报道了用于制造超高速集成电路的０．１μｍ栅长ＩｎＰ基ＨＥＭＴ器件技术。该技术主要包括非合金欧姆接触和具有高重复性和均匀性的Ｔ型栅技术。作为该技术应用于集成电路的例子，本文描述了一个噪声系数为２．６ｄＢ的５０ＧＨｚ低噪声放大器和一个增益为９ｄＢ，带宽为６０ＧＨｚ的分布基带放大器。本文还讨论了挖槽终止层的使用以进一步提高挖槽的重复性。     

InP基InAlAs—InAs HEMT

对ＩｎＡｓ沟道ＩｎＡｌＡｓ－ＩｎＡｓ高电子迁移率晶体管材料及器件的设计和器件制作工艺进行了研究，器件样品性能良好，１μｍ栅长ＩｎＡｌＡｓ－ＩｎＡｓ ＨＥＭＴ器件的最大跨导３００Ｋ时达到２５０ｍＳ／ｍｍ。这是国内首次研制成功的ＩｎＡｓ沟道ＨＥＭＴ器件。     

3 mm 频段InP HEMT 低噪声器件研究

通过优化设计材料纵向结构,得到了满足3 mm频段工作的InP外延材料结构,最终采用外延工艺制作了InP外延材料。设计了3 mm频段InP HEMT器件横向结构,确定合适源漏间距和单指栅宽,基于InP外延材料采用自主研发流片工艺,优化了欧姆接触工艺,最终制作成功3 mm频段InP HEMT低噪声器件。测试结果表明,在频率为75～110 GHz,Uds为1.2 V,Ugs为-0.1 V时,InP HEMT单胞器件最大增益大于9 dB,噪声系数1.2 dB。     

基于90 nm InP HEMT工艺的220 GHz功率放大器设计

基于90 nm InP HEMT工艺,设计了一款220 GHz功率放大器太赫兹单片集成电路,该放大器采用片上威尔金森功分器结构实现了两路五级共源放大器的功率合成。在片测试结果表明,200~230 GHz频率范围内,功率放大器小信号增益平均值18 dB。频率为210~230 GHz范围内该MMIC放大器饱和输出功率优于15.8 mW,在223 GHz时最高输出功率达到20.9 mW,放大器芯片尺寸为2.18 mm×2.40 mm。     

国外InP HEMT和InP HBT的发展现状及应用

在毫米波段,InP基器件由于其具有高频、高功率、低噪声及抗辐射等特点,成为人们的首选,尤其适用于空间应用.InP HEMT和InP HBT已在卫星、雷达等军事应用中表现出了优异的性能.分别介绍了InP HEMT和InP HBT器件及电路的发展现状,现在能达到的最高性能及主要生产公司等,其中InP HEMT又分别按低噪声和功率进行了详细介绍.介绍了它们在军事上的主要应用,以具体的应用实例介绍了在卫星相控阵雷达系统天线中的T/R模块中、航天器和地面站的接收机中、以及雷达和通信系统中的应用情况、达到的性能及可靠性等.并根据国外InP器件和电路的发展现状总结了其未来发展趋势.     

锯齿型源漏结构的新型InP基HEMT器件

毫米波晶体管的制作技术是微波电路设计和制造的基础.从优化器件结构的角度,提出了一种锯齿型源漏的新型InP基HEMT器件.实验证明,采用这种结构可以减少光刻过程中临近效应的影响,改善源漏的图形形貌,提高器件制做的成品率.获得了具有良好直流和微波特性的晶体管,其跨导达到1050mS/mm,阈值电压为-1.0V,截止频率达到120GHz.     

InP-HEMT的发展现状及其应用

从结构和性能两个方面阐述了 In P-HEMT的发展现状 ,并对其应用进行了简单描述。     

120nm栅长晶格匹配InGaAs/InAlAs HEMTs 器件研制

利用新型的PMMA/PMGI/ZEP520/PMGI四层胶电子束光刻胶研制出一种性能卓越的T型栅,该T型栅栅头宽980纳米,栅脚宽120纳米,有效地减小了栅的寄生电阻和电容效应, 增强了器件的高频特性。利用该T型栅工艺制备出的120nm栅长晶格匹配In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As InP基HEMT器件获得了优越的直流和高频性能,电流增益截止频率和最大单向功率增益频率分别达到190 GHz 及 146 GHz。文中的材料结构和所有器件制备均为本研究小组自主研究开发。     

InAlAs/InGaAs/InP HEMT欧姆接触研究

应用Au/Ge/Ni系金属在InAlAs/InGaAs/InP HEMT上成功制作了良好的合金欧姆接触。采用WN和Ti双扩散阻挡层工艺优化欧姆接触,在样品上获得了最低9.01×10-8Ω.cm2的比接触电阻,对应的欧姆接触电阻为0.029Ω.mm。同时,在模拟后续工艺环境的20min250°C热处理后,器件的欧姆接触性能无显著变化,表明其具有一定的温度稳定性。     

Fabrication of a 120 nm gate-length lattice-matched InGaAs/InAlAs InP-based HEMT

A new PMMA/PMGI/ZEP520/PMGI four-layer resistor electron beam lithography technology is successfully developed and used to fabricate a 120 nm gate-length lattice-matched In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48) As InP-based HEMT,of which the material structure is successfully designed and optimized by our group.A 980 nm ultra-wide T-gate head,which is nearly as wide as 8 times the gatefoot(120 nm),is successfully obtained,and the excellent T-gate profile greatly reduces the parasitic resistance and capaci...     

高速InP/InGaAs雪崩光电二极管

采用分层吸收渐变电荷倍增(SAGCM)结构,通过两次扩散、多层介质淀积、AuZn p型欧姆接触、AuGeNi n型欧姆接触等工艺,设计制造了正面入射平面InP/InGaAs雪崩光电二极管,器件利用InGaAs做吸收层,InP做增益层,光敏面直径50 μm;测试结果表明器件有正常的光响应特性,击穿电压32～42 V,在低于击穿电压2 V左右可以得到大约10A/W的光响应度,在0到小于击穿电压1 V的偏压范围内,暗电流只有1 nA左右;器件在2.7 GHz以下有平坦的增益.