AlGaAs／InGaAs功率PHEMT用异质材料的计算机优化与器件实验结果

借助一新的工艺模拟与异质器件模型用ＣＡＤ软件──ＰＯＳＥＳ（Ｐｏｉｓｓｏｎ－ＳｃｈｒｏｅｄｉｎｇｅｒＥｑｕａｔｉｏｎＳｏｌｖｅｒ），对以ＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ异质结为基础的多种功率ＰＨＥＭＴ异质层结构系统（传统、单层与双层平面掺杂）进行了模拟与比较，确定出优化的双平面掺杂ＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ功率ＰＨＥＭＴ异质结构参数，并结合器件几何结构参数的设定进行器件直流与微波特性的计算，用于指导材料生长与器件制造。采用常规的ＨＥＭＴ工艺进行ＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ功率ＰＨＥＭＴ的实验研制。对栅长０．８μｍ、总栅宽１．６ｍｍ单胞器件的初步测试结果为：ＩＤｓｓ２５０～４５０ｍＡ／ｍｍ；ｇｍ０２５０～３２０ｍＳ／ｍｍ；Ｖｐ－２．０－２．５Ｖ；ＢＶＤＳ５～１２Ｖ。７ＧＨｚ下可获得最大１．６２Ｗ（功率密度１．０Ｗ／ｍｍ）的功率输出；最大功率附加效率（ＰＡＥ）达４７％。     

P埋层技术研究

介绍了在Ｓｉ￣＋注入的ｎ－ＧａＡｓ沟道层下面用Ｂｅ￣＋或Ｍｇ￣＋注入以形成ｐ埋层。采用此方法做出了阈值电压０～０．２Ｖ，跨导大于１００ｍＳ／ｍｍ的Ｅ型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ，也做出了夹断电压－０．４～－０．６Ｖ、跨导大于１００ｍＳ／ｍｍ的低阈值Ｄ型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ。     

新结构高性能In_（0．3）Ga_（0．7）As／In_（0．29）Al_（0．

新结构高性能Ｉｎ_（０．３）Ｇａ_（０．７）Ａｓ／Ｉｎ_（０．２９）Ａｌ_（０．７１）Ａｓ／ＧａＡｓＨＥＭＴ研究证明，ＩｎＧａＡｓＨＥＭＴ的结构优于ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ和习用的ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓＨＥＭＴ。在ＧａＡｓ上制备的赝配结构ＨＥＭＴ（ＰＭ－ＨＥ...     

InP衬底上的p—沟和n—沟异质结绝缘栅场效应晶体管

在ＩｎＰ衬底上用通常用晶格匹配（ｙ＝０．５３）和晶格失配（ｙ〉０．５３）Ｉｎ０．５３Ａｌ０．４６Ａｓ／ＩｎｙＧａ（１－ｙ）Ａｓ层结构同时制作ｐ－沟和ｎ－沟增强型异质结绝缘栅场效应晶体管（ＨＩＧＦＥＴ）。获得１μｍ栅长ｅ型ｐ－沟ＨＩＧＦＥＴ，其阈值电压约０．６６Ｖ，夹断尖锐，栅二极管开启电压０．９Ｖ，室温时非本征跨导〉２０ｍＳ／ｍｍ。相邻的（互补的）ｎ－沟ＨＩＧＦＥＴ也显示ｅ型工作（阈值Ｖｔｈ＝０．     

InP衬底上的p－沟和n－沟异质结绝缘栅场效应晶体管

在ＩｎＰ衬底上用通常的晶格匹配（ｙ＝０．５３）和晶格失配（ｙ＞０．５３）Ｉｎ＿（０．５３）Ａｌ＿０．４８Ａｓ／Ｉｎ＿ｙＧａ＿（１－ｙ）Ａｓ层结构同时制作ｐ－沟和ｎ－沟曾强型异质结绝缘栅场效应晶体管（ＨＩＧＦＥＴ）。获得１μｍ栅长ｅ型ｐ－沟ＨＩＧＦＥＴ，其阈值电压约０．６６Ｖ，夹断尖锐，栅二极管开启电压０．９Ｖ，室温时非本征跨导＞２０ｍＳ／ｍｍ。相邻的（互补的）ｎ－小沟ＨＩＧＦＥＴ也显示ｅ型工作（阈值Ｖ＿ｔｈ＝０．１６Ｖ），低的漏电，０．９Ｖ栅开启电压和高跨导（ｇｍ＞３２０ｍＳ／ｍｍ）。这是首次报道在ＩｎＰ衬底上同时制作具有适合作互补电路特性的ｐ＿和ｎ－沟ＨＩＧＦＥＴ。     

MBE生长的PM－HEMT结构中深电子陷阱及其钝化／消除

应用ＤＬＴＳ、ＳＩＭＳ和ＰＬ技术详细研究ＭＢＥ生长的ＰＭ－ＨＥＭＴ结构中深能级．样品的ＤＬＴＳ谱表明在ＰＭ－ＨＥＭＴ结构的ｎ－ＡｌＧａＡｓ层里存在着较大浓度和俘获截面的深电子陷阱，其能级位置分别位于导带下的０．６４ｅＶ和０．７９ｅＶ处．ＳＩＭＳ和ＰＬ谱表明深电子陷阱与ＡｌＧａＡｓ层里的氧含量和光致发光（ＰＬ）响应有直接的联系．它们影响ＰＭ－ＨＥＭＴ结构的电性能．应用氢等离子体对深电子陷阱进行处理，结果表明，在一定条件下，ＰＭ－ＨＥＭＴ结构样品里的深电子陷阱能有效地被钝化／消除．     

MBE生长的PM—HEMT结构中深电子陷阱及其钝化／消除

应用ＤＬＴＳ、ＳＩＭＳ和ＰＬ技术详细研究ＭＢＥ生长的ＰＭ－ＨＥＭＴ结构中深能级。样品的ＤＬＴＳ谱表明在ＰＭ－ＨＥＭＴ结构的ｎ－ＡｌＧａＡｓ层里存在着较大浓度和俘获截面的深电子陷阱，其能级位置分别位于导带下的０．６４ｅＶ和０．７９ｅＶ处。ＳＩＭＳ和ＰＬ谱表明深电子陷阱与ＡＬＧａＡｓ层时原氧含量和光致发光（ＰＬ）响应有直接的联系，它们影响ＰＭ－ＨＥＭＴ结构的电性能，应用氢等离子体对深电子陷阱进行处理，     

2英寸GaAs快速热退火技术研究

为配合２０００门ＧａＡｓ超高速门阵列及ＧａＡｓ超高速分频器等２英寸ＧａＡｓ工艺技术研究，开展了２英寸ＧａＡｓ快速热退火技术研究。做出了阈值电压为０～０．２Ｖ，跨导大于１００ｍＳ／ｍｍ的Ｅ型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ和夹断电压为－０．４～－０．６Ｖ，跨导大于１００ｍＳ／ｍｍ的低阈值Ｄ型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ。     

新型Al金属化系统微波器件EB结的可靠性研究

对具有Ａｌ－Ｓｉ－Ｐｄ／ＴｉＮ／Ｔｉ／ＰｔＳｉ／Ｓｉ（样品Ａ）和Ａｌ－Ｓｉ－Ｐｄ／Ｔｉ／ＰｔＳｉ／Ｓｉ（样品Ｂ）两种新型金属化结构的微波管的ＥＢ结在不同温度、相同电流条件下进行了加速寿命试验，得到其中值寿命（ＭＴＦ）相差近一倍，激活能分别为０．９２和０．７９ｅＶ，并给出了在温度和电流应力下ＥＢ结反向击穿特性的变化规律     

在1．8GHz频率下功率密度为2．8W／mm的4H－SiCMESFET

本文论述了使用４Ｈ－ＳｉＣ衬底及外延层制作ＭＥＳＦＥＴ的方法，测得了栅长为０．７μｍ、栅宽为３３２μｍ的ＭＥＳＦＥＴ的直流、Ｓ参数和输出功率特性。当Ｖｄｓ＝２５Ｖ时，电流密度约为３００ｍＡ／ｍｍ，最大跨导在３８～４２ｍＳ／ｍｍ之间；当频率为５ＧＨｚ时，该器件的增益为９．３ｄＢ，ｆｍａｘ＝１２．９ＧＨｚ。当Ｖｄｓ＝５４Ｖ时，功率密度为２．８Ｗ／ｍｍ，功率附加效率为１２．７％。     

2英寸GaAs快速热退火技术研究

为配合２０００门ＧａＡｓ超高速门列及ＧａＡｓ超高速分频器等２英寸ＧａＡｓ工艺技术研究，开展了２英寸ＧａＡｓ快速热退火技术研究，做出了阈值电压为０～０．２Ｖ，跨导大于１００ｍＳ／ｍｍ的Ｅ型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ和夹断电压为－０．４～－０．６Ｖ，跨导大于１００ｍＳ／ｍｍ的低阈值Ｄ型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ。     

InGaAs／GaAs异质结构材料及器件应用

概述了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ异质结构材料用于制作微波器件的优越性，叙述了材料的ＭＢＥ生长、输运特性和掺杂分布，以及用于制作Ｋｕ波段低噪声高增益ＨＦＥＴ的结果：栅长０．５μｍ，１２ＧＨｚ下噪声系数０．９３ｄＢ，相关增益９ｄＢ。     

Co、Ti／Si_（1－x）Ge_x薄膜快速退火固相反应结构和组分研究

本文首次研究金属Ｃｏ与分子束外延Ｓｉ１－ｘＧｅｘ单晶薄膜快速热退火（ＲＴＡ）固相反应，并对比了ＣＯ、Ｔｉ与ＳｉＧｅ固相反应时不同的反应规律实验采用ＲＢＳ、ＡＥＳ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等分析和测试手段对样品的组分和结构等薄膜特性进行检测．实验发现，Ｃｏ／Ｓｉ０．８Ｇｅ０，２在６５０℃热退火后形成组分为Ｃｏ（Ｓｉ０，９Ｇｅ０．１）的立方晶系结构，薄膜具有强烈择优取向；９００℃处理温度，有ＣｏＳｉ２形成，同时Ｇｅ明显地向表面分凝．ＴｉＮ／Ｔｉ／Ｓｉ０．８Ｇｅ０．２固相反应时，８５０℃处理可以形成Ｔｉ（Ｓｉ１－ｙＧｅｙ     

分子束外延生长InGaAs/GaAs异质结及其在独特场效应晶体管中的应用

用分子束外延技术生长了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ异质结材料,并用ＨＡＬＬ效应法和电化学Ｃ－Ｖ分布研究其特性。讨论了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ宜质结杨效应晶体管（ＨＦＥＴ）的优越性。和ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴＳ或ＨＥＭＴ相比,由于ＨＦＥＴ没有Ａｌ组份,具有低温特性好,低噪声和高增益等特点。本文研究了具有ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ双沟道和独特掺杂分布的低噪声高增益ＨＦＥＴ。     

大信号设计GaAs MESFET功率合成

利用ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ功率特性的线性化模型，求出ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ近似最佳功率负载阻抗，为利用谐波平衡法计算提供初值。然后，使用自行研制的谐波平衡分析软件包，进行ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ大信号模型参数的提取和非线性电路模拟计算。将两只总栅宽为９．６ｍｍ的ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ管芯，利用内匹配功率合成技术，在Ｃ波段（５．５～５．８ＧＨＺ）制成１ｄＢ压缩功率大于８Ｗ，典型功率增益９ｄＢ的ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ内匹配功率管。     

(001)GaAs衬底上异质外延的立方GaN薄膜与界面

用电子回旋共振微波等离子体辅助金属有机化学气相沉积（ＥＣＲ－ＰＡＭＯＣＶＤ）法，在低温条件下，在（００１）ＧａＡｓ衬底上异质外延，生长了立方晶ＧａＮ薄膜．高分辩电镜（ＨＲＥＭ）观测与Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）测量结果表明：ＧａＮ薄膜具有典型的闪锌矿结构；三种方法测得其晶格常数为０．４５１～０．４５７ｎｍ；在ＧａＮ／ＧａＡｓ界面处的生长模式为异质外延；ＧａＮ薄膜中的位错主要为堆垛层错与刃形位错；随着远离界面，ＧａＮ中位错密度与镶嵌组织迅速减少．     

Al／n—GaAs肖特基接触正向脉冲退化对GaAsIC的影响

本文描述了Ａｌ／ｎ－ＧａＡｓ肖特基接触的正向脉冲退化效应，探讨了当肖特基二极管承受正向电流冲击时，势垒高度ΦＢ升高，直接影响Ａｌ栅ＭＥＳＦＥＴｓ的特性，导致Ａｌ／ｎ－ＧａＡｓ ＩＣ失效的机理。     

多层梯度层InGaAs（P）InPSAGM雪崩光电二极管

本文报道采用液相外延（ＬＰＥ）生长和传统光刻制管工艺研制出引入多层（三层或三层以上）中间能带隙过渡的吸收区、倍增区分离的ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）／ＩｎＰ雪崩光电二极管（简称ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）／ＩｎＰＳＡＧＭＡＰＤ），其技术指标为：击穿电压ＶＢ＝４０～９０Ｖ；０．９ＶＢ时的暗电流Ｉｄ最小可小于１０ｎＡ；１．３μｍ时光响应度Ｒｅ＝０．６～０．８Ａ／Ｗ，倍增因子Ｍ≥２０（Ｍｍａｘ＞４０），过剩噪声因子Ｆ≌５和较宽频带响应特性。     

S钝化GaAs(100)衬底上分子束外延ZnSe薄膜的喇曼光谱研究

用分子束外延法（ＭＢＥ）分别在经（ＮＨ４）２Ｓｘ溶液和Ｓ２Ｃｌ２溶液钝化的ＧａＡｓ（１００）衬底上生长了ＺｎＳｅ薄膜．用室温喇曼光谱对不同处理方法的ＧａＡｓ上所长ＺｎＳｅ薄膜的晶体质量和ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ界面进行对比研究．用喇曼散射的空间相关模型定量分析了一级喇曼散射的空间相关长度与晶体质量间的关系．根据ＧａＡｓ的ＬＯ－等离子激元耦合模喇曼散射强度的变化，分析了不同Ｓ钝化方法对ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ界面以及ＺｎＳｅ薄膜质量的影响．结果表明，Ｓ２Ｃｌ２溶液钝化的ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ样品具有较低的界面态密度和较好的     

MBE CdTe／GaAs光致发光研究

在１０Ｋ低温下对分子束外延（ＭＢＥ）生长的ＣｄＴｅ（１１１）Ｂ／ＧａＡｓ（１００）／ＣｄＴｅ（２１１）Ｂ／ＧａＡｓ（２１１）Ｂ外延膜进行了光致发光（ＰＬ）测量，得到了ＰＬ谱和带边激子辐射的精细结构．计算得到束缚激子的半峰宽（ＦＷＨＭ）分别为０．２～０．ｓｍｅＶ和１～２ｍｅＶ．实验结果表明外廷膜的质量和生长工艺均良好．