AlGaN/GaN HEMT器件的研制

介绍了AlGaN/GaNHEMT器件的研制及室温下器件特性的测试.漏源欧姆接触采用Ti/Al/Pt/Au ,肖特基结金属为Pt/Au .器件栅长为1μm ,获得的最大跨导为12 0mS/mm ,最大的漏源饱和电流密度为0 95A/mm .     

跨导为220mS/mm的AlGaN/GaN HEMT

介绍了 Al Ga N/ Ga N HEMT器件的研制及室温下器件特性的测试。漏源欧姆接触采用 Ti/ Al/ Pt/ Au,肖特基结金属为 Pt/ Au。器件栅长为 1 μm,获得最大跨导 2 2 0 m S/ mm,最大的漏源饱和电流密度 0 .72 A/ mm。由 S参数测量推出器件的截止频率和最高振荡频率分别为 1 2 GHz和 2 4GHz。     

跨导为220mS／mm的AIGaN／GaN HEMT

介绍了AIGaN／GaN HEMT器件的研制及室温下器件特性的测试。漏源欧姆接触采用Ti／Al／Pt／Au．肖特基结金属为Pt／Au。器件栅长为1μm，获得最大跨导220mS／mm，最大的漏源饱和电流密度0．72A／ram。由S参数测量推出器件的截止频率和最高振荡频率分别为12GHz和24GHz。     

1.0μm栅长GaAs基MHEMT器件及SPDT开关MMIC

利用MBE外延材料和接触式光学光刻方式,成功制备出1.0μm栅长GaAs基MHEMT器件,分别蒸发Pt/Ti/Pt/Au和Ti/Pt/Au作为栅电极金属.获得了优越的DC和RF性能,Pt/Ti/Pt/Au和Ti/Pt/Au MHEMT器件的gm为502(503)mS/mm,JDss为382(530)mA/mm,VT为0.1(-0.5)V,fT和fmax分别为13.4(14.8),17.0(17.5)GHz.利用单片集成增强/耗尽型GaAs基MHEMT器件制备出九阶环型振荡器,直流电压为1.2V时,振荡频率达到777.6MHz,门延迟时间为71.4ps.利用Ti/Pt/Au MHEMT器件设计并制备出了DC-100Hz单刀双掷(SPDT)关MMIC,其插入损耗、隔离度、输入输出回波损耗分别优于2.93,23.34和20dB.     

1.0μm栅长GaAs基MHEMT器件及SPDT开关MMIC

利用MBE外延材料和接触式光学光刻方式,成功制备出1.0μm栅长GaAs基MHEMT器件,分别蒸发Pt/Ti/Pt/Au和Ti/Pt/Au作为栅电极金属.获得了优越的DC和RF性能,Pt/Ti/Pt/Au和Ti/Pt/Au MHEMT器件的gm为502(503)mS/mm,JDss为382(530)mA/mm,VT为0.1(-0.5)V,fT和fmax分别为13.4(14.8),17.0(17.5)GHz.利用单片集成增强/耗尽型GaAs基MHEMT器件制备出九阶环型振荡器,直流电压为1.2V时,振荡频率达到777.6MHz,门延迟时间为71.4ps.利用Ti/Pt/Au MHEMT器件设计并制备出了DC-100Hz单刀双掷(SPDT)关MMIC,其插入损耗、隔离度、输入输出回波损耗分别优于2.93,23.34和20dB.     

增强型InGaP／AlGaAs／InGaAs PHEMT栅退火工艺

针对InGaP/AlGaAs/lnGaAs PHEMT器件,进行了Ti/Pt/Au和Pt/Ti/Pt/Au两种栅金属结构的退火实验,通过实验研究比较,得到了更适用于增强型器件的退火工艺,利用Ti/Pt/Au结构,在320℃退火40min,使器件阈值电压正向移动大约200mV,从而成功制作了高成品率的稳定一致的增强型器件,保证了增强型器件阈值电压在零以上.     

增强型InGaP/AlGaAs/InGaAs PHEMT栅退火工艺

针对InGaP/AlGaAs/lnGaAs PHEMT器件,进行了Ti/Pt/Au和Pt/Ti/Pt/Au两种栅金属结构的退火实验,通过实验研究比较,得到了更适用于增强型器件的退火工艺,利用Ti/Pt/Au结构,在320℃退火40min,使器件阈值电压正向移动大约200mV,从而成功制作了高成品率的稳定一致的增强型器件,保证了增强型器件阈值电压在零以上.     

fT为102 GHz的蓝宝石衬底AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管

研究了一款高性能的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管器件(HEMT),器件基于在蓝宝石衬底上外延生长的AlGaN/GaN异质结构HEMT材料,器件栅长为86 nm,源漏间距为0.8μm。电子束光刻实现T型栅和源漏,保证了器件小的栅长和高的对准精度。制备的器件显示了良好的直流特性和射频特性,在栅偏压为0 V时漏电流密度为995 mA/mm,在栅源电压Vgs为-4.5 V时,最大峰值跨导为225 mS/mm;器件的电流增益截止频率fT和最大振荡频率fmax分别为102和147 GHz。高fT值一方面得益于小栅长,另一方面由于小源漏间距减小了源漏沟道电阻。     

跨导为325mS/mm的AlGaN/GaN HFET器件

报道了使用国产GaN外延材料（蓝宝石衬底）的AlGaN/GaN HFET器件的制备以及室温下器件的性能. 器件栅采用场板结构,其中栅长为0.3μm,场板长为0.37μm,源漏间距为3μm. 器件的饱和电流密度为0.572A/mm,最大漏电流密度为0.921A/mm,最大跨导为325mS/mm,由S参数外推出截止频率和最高振荡频率分别为27.9GHz和33.1GHz.     

1 A/mm高电流密度金刚石微波功率器件

基于自对准栅电极制备技术,研制了具有低导通电阻和高电流密度的氢终端金刚石微波功率器件。采用高功函数金属Au与氢终端金刚石实现了良好的欧姆接触,接触电阻为0.73Ω·mm。得益于较低的源漏串联电阻和低损伤Al2O3栅介质原子层沉积工艺,金刚石微波器件的导通电阻低至4Ω·mm,饱和电流密度达1.01 A/mm,最大跨导为213 mS/mm,最大振荡频率达58 GHz。研究了该器件在2 GHz和10 GHz频率下连续波功率输出特性,发现在15 V低工作电压下即可分别实现1.56 W/mm和1.12 W/mm的输出功率密度,展现出自对准技术在研制高电流和高输出功率金刚石微波器件上的潜力。