蓝宝石衬底上AlGaN/GaN HEMT自热效应研究

建立了包含“自热效应”的A lG aN/G aN HEM T(高电子迁移率晶体管)直流I-V特性解析模型。从理论的角度分析了自热效应对A lG aN/G aN HEM T器件的影响,并同已有的实验结果进行了对比,符合较好。证明基于这种模型的理论分析适于A lG aN/G aN HEM T器件测试及应用的实际情况。     

蓝宝石衬底上AIGaN／GaN HEMT自热效应研究

建立了包含“自热效应”的AIGaN／GaN HEMT（高电子迁移率晶体管）直流I-V特性解析模型。从理论的角度分析了自热效应对AlGaN／GaN HEMT器件的影响，并同已有的实验结果进行了对比，符合较好。证明基于这种模型的理论分析适于AIGaN／GaN HEMT器件测试及应用的实际情况。     

InAlN/AlN/GaN HEMT器件特性研究

通过利用MOCVD生长的高质量蓝宝石衬底InAlN/AlN/GaN异质结材料,获得了高的二维电子气面密度,其值为1.65×10<'13>cm<'-2>.通过该结构制备了0.15 μm栅长InAlN/AIN/GaN HEMT器件,获得了相关的电学特性:最大电流密度为1.3A/mm,峰值跨导为260mS/ram,电流增益截...     

4 W/mm蓝宝石衬底AlGaN/GaN HEMT

报道了利用南京电子器件研究所生长的蓝宝石衬底AlGaN/GaN异质结材料制作的HEMT,器件功率输出密度达4W/mm。通过材料结构及生长条件的优化,利用MOCVD技术获得了二维电子气(2DEG)面密度为0.97×1013cm-2、迁移率为1000cm2/Vs的AlGaN/GaN异质结构材料,用此材料完成了栅长1μm、栅宽200μm AlGaN/GaN HEMT器件的研制。小信号测试表明器件的fT为17GHz、最高振荡频率fmax为40GHz;负载牵引测试得到2GHz下器件的饱和输出功率密度为4.04W/mm。     

输出功率密度为2.23W/mm的X波段AlGaN/GaN功率HEMT器件

MOCVD技术在蓝宝石衬底上制备出具有高迁移率GaN沟道层的AlGaN/GaN HEMT材料.高迁移率GaN外延层的室温迁移率达741cm2/(V·s),相应背景电子浓度为1.52×1016cm-3;非有意掺杂高阻GaN缓冲层的室温电阻率超过108Ω·cm,相应的方块电阻超过1012Ω/□.50mm HEMT外延片平均方块电阻为440.9Ω/□,方块电阻均匀性优于96％.用此材料研制出了0.2μm栅长的X波段HEMT功率器件,40μm栅宽的器件跨导达到250mS/mm,特征频率fT为77GHz;0.8mm栅宽的器件电流密度达到1.07A/mm,8GHz时连续波输出功率为1.78W,相应功率密度为2.23W/mm,线性功率增益为13.3dB.     

AlGaN/GaN HEMT欧姆接触的研究进展

从欧姆接触形成的机理出发,介绍了在AlGaN/GaN HEMT中实现源和漏区欧姆接触的各种方法,如表面处理技术、金属化系统和重掺杂技术等.回顾了近年来这些方法的研究进展.     

5 W Si衬底GaN基HEMT研究

介绍了Si衬底上外延生长GaN基HEMT的制备及其直流特性与微波特性的研究结果:栅宽200 μm器件Vgs=0 V时饱和电流密度达0.975 A/mm,最大跨导240 mS/mm,夹断电压-4.5 V,栅漏击穿电压80 V;栅宽1 mm器件,在频率2 GHz下,工作电压Vds=25 V时,连续波输出功率为5.0 W,功率增益为9 dB,功率附加效率为35%.     

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。     

金刚石衬底GaN HEMT研究进展

SiC衬底GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)综合了AlGaN/GaN异质结优异的输运特性与SiC衬底高导热性能,在高频、宽带、高效、大功率应用领域表现出显著的性能优势。但GaN外延材料中存在高密度的缺陷,影响了导电沟道的散热,散热问题成为影响GaN HEMT性能进一步发挥的主要障碍。本文分析了GaN外延材料高缺陷密度形成的原因,介绍了近年来国外正在开展的基于转移技术金刚石衬底GaN HEMT技术,解决GaN HEMT散热问题的研究进展。研究结果表明,基于转移技术的金刚石衬底GaN HEMT有望成为继SiC衬底GaN HEMT之后的下一代固态微波功率器件主导型器件技术。     

7.5～9.5 GHz AlGaN/GaN HEMT内匹配微波功率管

报道了研制的1mm栅宽的AlGaN/GaN HEMT内匹配微波功率管,在32V漏偏压下在7.5～9.5GHz频率范围内输出功率大于5W,功率附加效率典型值为30%,功率增益大于6dB,带内增益平坦度为±0.4dB,带内最大输出功率为6W。     

A 4.69-W/mm output power density InAlN/GaN HEMT grown on sapphire substrate

We report high performance InAlN/GaN HEMTs grown on sapphire substrates.The lattice-matched InAlN/GaN HEMT sample showed a high 2DEG mobility of 1210 cm²/（V·s） under a sheet density of 2.6×10¹³ cm^-2.Large signal load-pull measurements for a（2×100μm）×0.25μm device have been conducted with a drain voltage of 24 V at 10 GHz.The presented results confirm the high performances reachable by InAlN-based technology with an output power density of 4.69 W/mm,a linear gain of 11.8 dB and a peak power-added efficiency of 48%.This is the first report of high performance InAlN/GaN HEMTs in mainland China.     

A 4.69-W/mm output power density InAIN/GaN HEMT grown on sapphire substrate

We report high performance InAlN/GaN HEMTs grown on sapphire substrates.The lattice-matched InAlN/GaN HEMT sample showed a high 2DEG mobility of 1210 cm2/(V.s)under a sheet density of 2.6 ×1013 cm-2.Large signal load-pull measurements for a(2 × 100 μm)× 0.25 μm device have been conducted with a drain voltage of 24 V at 10 GHz.The presented results confirm the high performances reachable by InAlN-based technology with an output power density of 4.69 W/mm,a linear gain of 11.8 dB and a peak power-added efficiency of 48％.This is the first report of high performance InA1N/GaN HEMTs in mainland China.     

基于蓝宝石衬底的Ku波段3.4W/mm功率AlGaN/GaN HEMT

本文报道了国内第一个基于蓝宝石衬底的ku波段AlGaN/GaN HEMT。器件总栅宽0.5mm,栅长0.35um。漏压30V下器件的ft为20GHz,fmax为75GHz。在漏压30V、连续波测试条件下,器件在14GHz的线性增益为10.4dB,3dB增益压缩的输出功率为1.4W,附加效率41%。在脉冲测试条件下,线性增益12.8dB,3dB增益压缩的输出功率为1.7W,功率密度达到3.4W/mm。     

A Ku-band 3.4 W/mm power AlGaN/GaN HEMT on a sapphire substrate

This Daper describes the first domestic Ku-band power AlGaN/GaN HEMT fabricated on a sapphire substrate.The device with a gate width of 0.5 mm and a gate length of 0.35 μm has exhibited an extrinsic current gain cutoff frequency of 20 GHz and an extrinsic maximum frequency of oscillation of 75 GHz.Under V_(DS)=30 V, CW operating conditions at 14 GHz,the device exhibits a linear gain of 10.4 dB and a 3-dB-gain-compressed output power of 1.4 W with a Dower added efficiency of 41%.Under pulse operating conditions,the linear gain is 12.8 dB and the 3-dB-compressed output power is 1.7 W The power density reaches 3.4 W/mm.     

电流增益截止频率为236GHz的InAIN/GaN高频HEMT

研制了高电流增益截止频率(fT)的InAlN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT).采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)再生长n+GaN非合金欧姆接触工艺将器件源漏间距缩小至600 nm,降低了源、漏寄生电阻,有利于改善器件的寄生效应;使用低压化学气相沉积(LPCVD)生长SiN作为栅下介质,降低了InAlN/GaN HEMT栅漏电;利用电子束光刻实现了栅长为50 nm的T型栅.此外,还讨论了寄生效应对器件fT的影响.测试结果表明,器件的栅漏电为3.8 μA/mm,饱和电流密度为2.5 A/mm,fT达到236 GHz.延时分析表明,器件的寄生延时为0.13 ps,在总延时中所占的比例为19％,优于合金欧姆接触工艺的结果.     

氟处理增强型InAlN/GaN HEMT直流和射频特性分析

报道了使用氟处理的方法制备的InAlN/GaN 增强型器件。 器件的阈值电压为0.86V。 在VGS=0 V ,VDS=5 V下得到器件跨导为0mS, 表现出了完全的关态特性。氟处理之后器件的栅漏电得到了降低。0.3μm栅长器件的电流截至频率（fT）与最大振荡频率(fMAX)分别为29.4GHz和36.7GHz。建立了器件的小信号模型用来描述器件本征与寄生参量。     

InAlN/AlN/GaN HEMT电学特性仿真与分析

研究了一种新型GaN基HEMT结构,即InAlN/AlN/GaN异质结层结构,并对其直流特性以及频率特性进行了仿真。通过理论分析,结合TCAD软件,与常规AlGaN/AlN/GaNHEMT进行对比。对栅长为1μm的器件进行仿真,结果表明,器件的最大跨导为450mS/mm,最大电流密度为2A/mm,电流增益截止频率fT=15GHz,最高振荡频率fmax=35GHz。     

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 .     

11.2 W/mm power density AlGaN/GaN high electron-mobility transistors on a GaN substrate

In this letter, high power density AlGaN/GaN high electron-mobility transistors (HEMTs) on a freestanding GaN substrate are reported. An asymmetric Γ-shaped 500-nm gate with a field plate of 650 nm is introduced to improve microwave power performance. The breakdown voltage (BV) is increased to more than 200 V for the fabricated device with gate-to-source and gate-to-drain distances of 1.08 and 2.92 μm. A record continuous-wave power density of 11.2 W/mm@10 GHz is realized with a drain bias of 70 V. The maximum oscillation frequency (f_max) and unity current gain cut-off frequency (f_t) of the AlGaN/GaN HEMTs exceed 30 and 20 GHz, respectively. The results demonstrate the potential of AlGaN/GaN HEMTs on free-standing GaN substrates for microwave power applications.     

一个Ku波段高功率密度AlGaN/GaN HEMTs单片集成功率放大器

本文报道了一款工作于Ku波段的高功率密度单片集成功率放大器。该放大器采用金属有机化学气相淀积技术在2英寸半绝缘 4H-SiC衬底上生长0.2um AlGaN/GaN HEMTs工艺制作而成。在10%占空比的脉冲偏置Vds=25V,Vgs=-4V条件下,该单片放大器在12-14GHz频率范围内得到最大输出功率38dBm(6.3W),最高PAE 24.2%和线性增益6.4到7.5dB。以这种功率水平而论,该放大器的功率密度超过5W/mm。