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%。     

InP电子转移放大器

英国普莱赛公司研制了低噪声 InP 反射型放大器,在15千兆赫下在1千兆赫带宽范围内,其增益为8分贝。器件结构为 n~÷-n-n~÷夹层结构,外延层厚度为2微米,掺杂浓度为10~(13)厘米~(-3),并具有集成热沉。当频率从12千兆赫变到18千兆赫时,将偏压调到最佳,可使噪声系数在8～9分贝间,其变化小于1分贝。发现噪声系数是外延层掺杂浓度的函数,对于10~(12)厘米~(-3)的载流子浓度,噪声系数渐近地趋近于7～8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     

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     

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     

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。     

微波功率砷化镓场效应晶体管

本文介绍 X 波段 GaAs 功率 FET 的设计考虑、工艺特点和电特性。采用53条梳状源、52条漏和1条连接104条平行的肖特基栅的复盖栅来实现栅长1.5微米、栅宽5200微米的 FFT。研究成功了一种面接地技术,以便把共源引线电感减到最小(L_s=50微微法)。研制出的器件在10千兆赫下给出0.7瓦,8千兆赫下给出1.6瓦的饱和输出功率。在6千兆赫下,1分贝增益压缩时,线性增益为7分贝,输出功率为0.85瓦,并得到30%的功率附加效率。在6.2千兆赫下,三次互调制分量的截距为37.5分明亳瓦。     

中功率砷化镓肖特基势垒场效应晶体管

固体微波器件研究的最新和最重要的进展之一是研制出了中功率砷化镓肖特基势垒场效应晶体管(GaAsMESFET)。RCA 的研究工作已确认此种器件可用做中功率的放大器和振荡器。我们已做出9千兆赫下,输出功率高达1瓦,功率附加效率η=(P_(out)-P_(in))/P_(dc)为16%(线性增益为5.5分贝)的单元器件。4千兆赫下功率附加效率高达35%,9千兆赫下为21%的器件已经实现。另外,也研制出9.15千兆赫下输出功率     

砷化镓多层外延及其在场效应晶体管上的应用

用三个料瓶的 Ga-AsCl_3-H_2外延系统,在掺铬 GaAs 半绝缘衬底上成功地连续生长了缓冲层(n~-)、有源层(n)的 GaAs 外延结构。缓冲层(n~-)的室温迁移率在6000厘米~2/伏·秒左右,有源层的室温迁移率在4500厘米~2/伏·秒左右。用这种结构的外延片制备的 GaAs 低噪声场效应晶体管,在6千兆赫下,噪声系数(N_F)可达2.7分贝,增益可达9分贝;在12千兆赫下,N_F 为3.68分贝,增益为4.8分贝;制备的功率器件,在6千兆赫下输出功率可达550毫瓦,增益4分贝左右。使用这种系统还试验生长了欧姆接触层(n~+)-有源层(n)-缓冲层(n~-)结构的外延材料,在器件制备上已初步看到 n~+-n-n~-结构比 n-n~-结构有更好的效果。     

X 波段砷化镓场效应晶体管

做出了10千兆赫微波频率下低噪声放大砷化镓场效应晶体管,使固体放大器频率范围比使用硅晶体管提高2～3倍。GaAs FET 最高振荡频率达30千兆赫,8千兆赫和16千兆赫下测得的功率增益分别为8分贝和3分贝,见图1。4千兆赫下噪声3分贝,低于迄今为止报导的晶体管噪声水平。此外,场效应晶体管噪声随频率的变化较小,8千兆赫下仅为5分贝,见图2。器件制于半绝缘 GaAs 衬底上的10~(17)厘米~(-3)掺硫外延薄膜上。外延层必须很薄(约0.3     

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。     

砷化镓网状源微波功率场效应晶体管

肖特基势垒栅宽度为8毫米的网状源砷化镓微波功率场效应晶体管已经研制成功。在源漏电压为8伏和2千兆赫下,器件的输出功率为1.6瓦,功率增益为5分贝,漏的效率为30％。采用多层电极结构是为了在8×10~(-2)毫米~2的面积上分别地并联80个岛状漏和20个苜蓿叶片状栅。     

30千兆赫的砷化镓场效应晶体管

美帝费尔查尔德公司最近研制了一种最高振荡频率为30千兆赫的砷化镓场效应晶体管。据说,这种晶体管在8千兆赫下,功率增益是8分贝;16千兆赫下,4分贝;噪声系数在4千兆赫下是3分贝。该公司使用了薄外延层工艺:在半绝缘的砷化镓衬底上淀积一层薄的掺硫外延膜(10~(17)原子/厘米~3),器件就制作在这层薄膜上面。用普通的光刻掩蔽法制做图形,但是不用掺杂法作 N 型材料的低阻接触,而用金—锗合金工艺作源和漏。栅是一种肖特基势垒结构。     

砷化镓微波肖特基栅场效应晶体管

在10千兆赫下单向功率增益为12分贝和最高振荡频率为40千兆赫的肖特基势垒栅砷化镓场效应晶体管已经研制成功,如图1所示。器件制作在锡掺杂的N型外延层上,该层是在半绝缘的<100>晶向的砷化镓衬底上从镓溶液中外延生长的。0.3微米厚度的外延层的掺杂浓度是7×10~(16)厘米~(-3),在同一薄层上测量到的迁移率是5000厘米~2/伏·秒。器件结构如图2所示。栅是铬-金做的,其厚为0.5微米,长为0.9微米,宽为500微米。它是由接触曝光和剥离工艺制造的。源-漏是金-锗合金接触。源和栅的间距是1微     

中功率砷化镓场效应晶体管

据报导,美国无线电公司采用一层掺铬的高阻砷化镓外延缓冲层作为器件有源区与单晶衬底之间的本体生长衬底之间的隔离,制出了一种革新的中功率砷化镓场效应晶体管(肖特基场效应晶体管)。据称,一个单元的器件在9千兆赫下以1分贝增益压缩,得到了高达300毫瓦的输出功率,5.2分贝的线性增益以及30％的漏极效率。三个单元的器件,在4千兆赫下以1分贝的增益压缩,实现了665毫瓦的输出功率,8分贝的线性     

Q波段砷化镓场效应晶体管放大器和振荡器

在12～20千兆赫的频率范围内研究了肖特基势垒栅砷化镓场效应晶体管。最大有用功率增益的测量表明,在这个范围内,器件具有比预期更高的增益。用带线技术制成了输出功率为4毫瓦的17千兆赫振荡器和功率增益为16分贝的四级14.9千兆赫放大器。     

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。     

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。     

高可靠2.3千兆赫20瓦晶体管的研究(一)

本实验的目的是研究一种在2.3千兆赫下具有下述连续波性能的高可靠晶体管:20瓦的输出功率,6分贝的功率增益,40％的效率。本合同所研究的器件达到了下述连续波性能,在2.3千兆赫下输出功率为20瓦,功率增益为7.7分贝,效率为40％。这样的性能是具有八个单元的TA8407晶体管所达到的。这种晶体管在设计上有如下的改进:薄的片子、高频扩散、强发射极镇流、以及为了使功率均匀分配而设计的最佳发射极键合图形和用分布线技术进行内部匹配的封装。     

GaAs双栅功率FET实验研究

本文简单介绍GaAs双栅功率FET的设计考虑、结构、制作工艺和初步实验结果.器件的最佳性能为:4.5千兆赫下输出功率440毫瓦时增益9.4分贝,输出功率660毫瓦时增益3.2分贝,效率均大于20%.