简讯

<正> 最近日本的松下电气公司采用偏置凹槽栅工艺开发成功了一种低噪声p-HEMT,其栅偏置在靠近源一侧,用以降低源和栅电阻。所用的n-AlGaAs/InGaAs异质结构是用MBE技术生长的。0.2μm长的栅为T型截面栅,系用自对准工艺制成。跨导为510mS/mm。在12GHz下,NF=0.68dB,G_a=10.4dB。用这种器件制作的三级放大器,最小噪声系数为1.2dB,最大增益为31dB。超低噪声毫米波p-HEMT 在1989年IEEE MTT国际微波讨论会上,Varian公司报告了一种0.1μm栅长的AlGaAs/InGaAs/GaAs p-HEMT。在43GHz下,300K时,NF=1.32dB(相当于噪     

毫米波单片GaAs功率FET放大器

研制了总栅宽为400μm,输出功率高达200mW的毫米波单片GaAs功率FET放大器。这些放大器是用亚半微米栅FET制造的,采用了MBE生长的具有n~+接触层的外延材料。在FET设计中还采用了一种具有接地孔的源覆盖结构。在29GHz,34GHz,41GHz下得到的功率密度分别为0.75W/mm、0.5W/mm和0.45W/mm。     

具有p~+-栅和选择掺杂结构的低噪声AlGaAs/GaAs FET

已试制出具有p~+二栅和选择掺杂结构的低噪声AlGaAs/GaAs FET。采用了二维电子气的FET在MBE片上作成紧密间距电极平面结构。给出了0.5μm栅FET的室温性能:跨导为310mS/mm,在12GHz下噪声系数为1.2dB,相应增益为11.7dB。     

硅衬底上生长的MODFET的DC特性和微波频率特性

本文首次报导了用MBE法在硅衬底上生长的1μm栅GaAs/AlGaAs调制掺杂场效应晶体管(MODFET)的微波特性。室温下,硅上这种结构的最大跨导为170mS/mm,GaAs上这种类型结构的跨导为200～250mS/mm,两者性能相当。77K下,在这些结构上没有看到下塌现象,得到的跨导都是270mS/mm。根据室温下微波S参数的测量,在Si上生长的这些GaAs/AlGaAsMODFET的电流增益截止频率为15GHz,它与GaAs衬底上生长的相同器件得到的12～15GHz相当。由高频等效电路模拟,观测到Si和GaAs上生长的所有参数的差别都非常小,这充分证明Si衬底上的GaAs完全适用于做各种器件。     

AlGaN/GaN High Electron Mobility Transistors on Sapphires with fmax of 100GHz

制作了蓝宝石衬底上生长的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管.0V栅压下,0.3μm栅长、100μm栅宽的器件的饱和漏电流密度为0.85A/mm,峰值跨导为225mS/mm;特征频率和最高振荡频率分别为45和100GHz;4GHz频率下输出功率密度和增益分别为1.8W/mm和9.5dB,8GHz频率下输出功率密度和增益分别为1.12W/mm和11.5dB.     

fmax为100GHz的蓝宝石衬底AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管

制作了蓝宝石衬底上生长的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管.0V栅压下,0.3μm栅长、100μm栅宽的器件的饱和漏电流密度为0.85A/mm,峰值跨导为225mS/mm;特征频率和最高振荡频率分别为45和100GHz;4GHz频率下输出功率密度和增益分别为1.8W/mm和9.5dB,8GHz频率下输出功率密度和增益分别为1.12W/mm和11.5dB.     

0.15μm Y型栅高In沟道GaAs PHEMT低噪声器件设计

设计了一种GaAs PHEMT低噪声器件。通过电子束直写手段实现了0.15μm Y型栅,对栅型优化以减小器件栅电阻和栅寄生电容。采用高In含量的沟道设计以改善沟道电子输运特性,采用InGaAs/GaAs复合帽层以改善欧姆接触特性,并通过低噪声工艺流程制作了4×50μm GaAs PHEMT器件。测试结果表明,器件fT达到80GHz,在10GHz处最小噪声系数小于0.4dB,相关增益大于10dB。对于0.15μm栅长GaAs PHEMT器件来说,这是很好的结果。     

MBE生长的高性能MDAlGaAs/GaAs结构材料

本文报道了用国产MBE装置和源材料生长调制掺杂(MD)AlGaAs/GaAs结构材料,用霍耳效应、光荧光测量材料的电学和光学性能,用电化学C-V检测分布特性,用电光检测法评估材料的均匀性。用该材料研制栅长0.5μm的HEMT器件,其跨导为200mS/mm,12GHz下的噪声系数达到0.76dB,相关增益6.5dB。     

低噪声高电子迁移率晶体管

采用直接描绘电子束刻蚀法制造了用于低噪声极高频(EHF)放大器的亚半微米栅长的高电子迁移率晶体管。调制掺杂的外延结构是用分子束外延法生长的,在10~(12)电子/cm~2的电子浓度时,室温下的霍耳迁移率为8000cm~2/V·sec,液氮温度下为77,600cm~2/V·sec。通过腐蚀通n~+GaAs接触层的凹楷的方法确定了窄达0.28μm的栅长。0.4μm栅长的耗尽型器件的直流跨导超过260mS/mm。对0.37μm栅长的器件,进行了噪声系数和相关增益的测量,在34GHz下,得到了2.7dB的噪声系数和5.9dB的相关增益。还制造了具有240mS/mm跨导的增强型器件,对0.35μm的栅长,在18GHz下,它们的噪声系数为1.5dB,相关增益为10.5dB。这些结果可以和已报导过的最好的0.25μm栅长的GaAsMESFET的噪声系数相匹敌。     

高性能W波段PHEMT低噪声放大器

<正> 最近TRW公司采用0.1μm栅长的P-HEMT研制成功了目前性能最好的W波段低噪声MMIC。所用的外延材料是用MBE技术制作的,并用电子束光刻技术等形成0.1μmT型栅。据称,分立器件的成品率一般可高达80％以上。制作的两级低噪声放大器,在94GHz下,增益为13.3dB,噪声系数为5.5dB。这些结果是该     

SOI和pHEMT双刀五掷开关对比设计与实现

采用0.32μm CMOS-SOI工艺和D-mode 0.5μm GaAs pHEMT工艺设计了同一款双刀五掷射频开关,CMOS-SOI开关的设计应用了负压偏置电路和堆叠管子技术实现,GaAs pHEMT版本采用直流电压悬浮技术和三栅管与前馈电容技术实现。在0.9 GHz和1.9 GHz时,SOI和pHEMT开关的插入损耗分别为0.41dB/0.65dB和0.27dB/0.52dB,隔离度分别为26.9dB/25.7dB和24.1dB/31.3dB。两个版本在输入功率为28dBm且频率为1.9GHz时,二次、三次谐波均小于-49dBm。     

分子束外延制备的毫米波GaAsFET

研制了适于毫米波频段工作的GaAsMESFET。这些器件的特点是电子束确定亚半微米栅长,用MBE生长材料。有源层掺杂浓度为6×10~(17)/cm~3,跨导达330mS/mm。75μm栅宽器件在35、44和60GHz下增益分别达到13、9.5和6.5dB。     

GaAs自对准高温栅全离子注入运放差分输入电路研究

本文主要从事GaAs自对准高温栅全离子注入技术(SAG)的研究,并以此工艺为基础,制作了WSi_xN_y/GaAs SBD,栅长分别是0.8μm和0.5μm的MESFET和GaAs.高速运算放大器差分输入电路.其中制造的耗尽型MESFET,栅长0.8μm,栅宽25μm,夹断电压V_P=-2.5V,跨导gm达170mS/mm栅宽,饱和压降V_(dss)仅0.7V,漏源击穿电压BV_(dx)达6V.制造的GaAs运放差分输入电路,最大直流增益30dB,在1GHz下仍有29dB的增益,平均直流增益22dB,输入失偏较小,电源8～12V可调,其性能达国外1985年实验室研制水平.在电路设计中,采用SPICE3a7程序,成功地进行了GaAs差分输入电路模拟和设计.     

采用新的偏心凹槽栅工艺制作的低噪声InGaAs HEMT

采用新的偏心凹槽栅工艺制作的低噪声InGaAs HEMT(高电子迁移率晶体管),在12GHz下噪声系数可达到0.68dB。这种n-AlGaAs/InGaAs PHEMT结构是用分子束外延法在半绝缘的GaAs衬底上生长的。采用这种新的偏心凹槽栅工艺可以减小栅源电阻,栅漏击穿电压可达6V以上。栅长为0.2μm的InGaAs HEMT在最低噪声偏置点的跨导为510mS/mm。在12GHz下,当V_(ds)=2V,I_(ds)=16mA时,最小噪声系数和相关增益分别为0.68dB和10.4dB。采用这种新的HEMT作为第一级的三级放大器,其最小噪声系数为1.2dB,最大增益为31dB。     

自对准InGaP/GaAs HBT单片集成跨阻放大器

对自对准InGaP/GaAs HBT单片集成跨阻放大器进行了研究.采用发射极金属做腐蚀掩膜并利用GaAs腐蚀各向异性的特点来完成BE金属自对准工艺,最终制作出的器件平均阈值电压为1.15V,单指管子电流增益为50,发射极面积4μm×14μm的单管在IB=200μA和VCE=2V偏压条件下截止频率达到了40GHz.设计并制作了直接反馈和CE-CC-CC两种单片集成跨阻放大器电路,测量得到的跨阻增益在3dB带宽频率时分别为50.6dBΩ和45.1dBΩ,3dB带宽分别为2.7GHz和2.5GHz,电路最小噪声系数分别为2.8dB和3.2dB.     

12GHz 1.5dB亚微米栅GsAs MESFET

<正> 南京固体器件研究所成功地研制了深槽亚微米栅GaAs MESFET。器件栅工0.4～0.6μm、栅宽150μm、槽深0.3～0.4μm。以1.8×1.8mm标准陶瓷金属微带管壳封装,进一步改善了射频特性。在12GHz下测量,器件噪声系数的最佳值为1.4dB,相关增益7.5dB。大部分器件的噪声系数在1.5～3.5dB范围内。器件在2～12GHz频率范围内的s参数也较好。与日本三菱公司的2SK267和NEC的NE38883 MESFET 进行了同等条件下测试对比,说明测试结果可靠。 用于制作器件的GaAs材料的质量较好。GaAs半绝缘衬底有较高的电阻率;缓冲层纯度较高,提高了与有源层交界面附近的迁移率;有源层为N~+-N层,有利于减小源漏接触电阻。这些为器件获得高增益、低噪声打下了良好的基础。     

离子注入GaAsMMIC的低噪声MES FET

本文提出在离子注入GaAsMMIC内低噪声FET的制作中应考虑的问题。已鉴别出可能使FET性能恶化的工艺,并提出了一些解决方法。用这些方法制作的低噪声MMIC FET直到18GHz都显示出有良好的微波特性,并接近由类似的分立FET所能达到的性能。已制作出在18GHz下噪声系数为2.9dB、相关增益为6.1dB的0.8μm栅长MMIC FET,这些器件适于在离子注入GaAs MMIC中的低噪声应用。     

GaAs功率MESFET性能与器件参数关系的实验研究

用实验的方法研究了GaAs功率MESFET性能与器件参数的关系。功率增益、输出功率随栅长的变化很灵敏,随着栅长的增加,功率增益的率是1.7dB/μm,输出功率的降低率是0.67dB/μm。栅指的宽度对微波性能的影响不明显,在8GHz下栅指宽度一直增大到200μm,其性能尚未开始变坏。对于GaAs功率MESFET微波性能与温度的关系以及热阻与器件几何参数的关系也进行了定量研究。随着器件温度的升高,功率增益的降低率是0.026dB/°C。     

采用离子注入MOCVD缓冲层制作的MESFET

采用离子注入的金属有机化学汽相淀积(MOCVD)缓冲层制作了低噪声GaAs金属-半导体场效应晶体管(MESFET)。在12GHz下,0.5μm(栅长)×300μm(栅宽)的FET器件的噪声系数可达1.46dB,相关增益达到10.20dB。此结果证明,采用离子注入MOCVD缓冲层能制成极好的GaAs LNFET,它可以与采用AsCl_3汽相外延和分子束外延制作的类似器件所得的最佳结果相比拟。     

调制掺杂AlGaAs/InGaAs/GaAs应变量子阱结构的研究

报道调制掺杂AlGaAs/InGaAs/GaAs应变量子阱结构的分子束外延生长、变温霍尔效应和电化学c—v测量,并对输运性质进行了讨论。用这种材料研制的PM-HEMT(pseudomorphic high electron mobility transistors)器件,栅长0.4μm,在12GHz下噪声系数1.03dB,相关增益7.5dB。