双栅砷化镓场效应晶体管

本文首先简要地介绍了国外双栅砷化镓场效应晶体管的发展情况,接着比较了单栅与双栅砷化嫁场效应晶体管的直流与微波性能,最后着重介绍了双栅器件的电路应用。     

微波GaAs场效应晶体管的应用

微波砷化镓场效应晶体管(GaAs FET)的出现和应用可以说是七十年代固态微波的最辉煌成果.自1971年研制成GaAs FET以来,由于它在微波频段具有低噪声、高增益、低三阶交调失真、高反向隔离、低工作电压、高输入阻抗和热稳定性好等特点,因此已广泛用于通信、雷达、电子对抗等设备中.随着设计和工艺水平的不断突破,近年来GaAs FET的应用领域已迅速扩展到诸如低噪声UHF电子调谐器、卫星直播电视接收机前端、闯入报警器、多卜勒雷达、汽车电话及TV中继接收站等民用电器方面.一、GaA8 FET的分类和结构用于微波频段的GaAs FET,按栅的不同结构,可分为金属半导体接触栅场效应晶体管(MESFET)、PN结栅场效应晶体管(JFET)和绝缘栅场效应晶体管(IGFET或MOSFET)三类.其中以MESFET发展     

微波放大器用的低噪声砷化镓场效应晶体管

一、引言作为微波低噪声晶体管,砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管吸引着人们的注意,各厂家正在进行研究。目前的研究大体上分为微波低噪声场效应晶体管和大功率场效应晶体管两种。考虑到通信系统中频放     

简讯

日本日立公司研制了一种肖特基势垒双栅砷化镓场效应晶体管。虽然它的输入和输出Q值比硅双极晶体管的高十倍以上,但采用参差调谐技术可以实现宽带多级放大器。而且放大器增益仅由第二栅偏压控制,而不降低带通性能。实验结果表明,双栅砷化镓场效应管可以用作微波可变增益放大器。     

砷化镓场效应晶体管及其放大器的装架和封装技术

X波段砷化镓场效应晶体管的问世,在装架和封装方面向器件和电路的设计制造者提出了许多问题。本文将叙述器件的封装技术,在混合微带电路中器件是如何装架和封装的,以及在砷,七镓上制作微波集成电路使这些问题可得到解决。器件的封装为了使砷化镓场效应晶体管能工作于微波频段,在晶体管栅上的有源区尺寸必须非常小。若想工作在10千兆赫甚至更高的频率,必须制作栅金属条宽度为1个微米的器件。图1是普莱赛公司制作的X波段砷化镓场效应晶体管的扫描电子显微镜照片。图中的栅条(在两个大面积欧姆接触源和漏压之间的区域)是用电子束光刻制作的。在目前,这种     

制作高速GaAs场效应晶体管用的微细光刻技术

本文论述了用来制作高速GaAs金属-半导体场效应晶体管(MESFET)的源、漏和栅电极的微细光刻技术。用剥离法和常规光刻制备了MESFET的源和漏电极,并叙述了用斜角蒸发形成亚微米栅长的工艺过程。还详述了用电子束刻蚀技术进行栅极的描绘乖抗蚀剂剖面的控制。提供了在制作GaAs场效应晶体管(FET)和微波单片集成电路(MMIC)过程中,应用这些工艺技术实例的有关数据。     

1微米栅的砷化镓场效应晶体管

砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管,作为微波晶体管(简称GaAsSBFET)比现存的硅双极晶体管具有更低的噪声和更好的高频特性,而引人注目,现在正迅速付之实用。为了得到GaAsSBFET良好的高频特性,应使用电子迁移率大的好的晶片,实现寄生损耗小、栅长短的结构。特别是对缩短栅长做了很大的努力,现正在研究接触曝光、     

行业快讯

业界要闻多栅场效应晶体管技术有望成为应对集成电路小型化所带来的各种技术挑战的理想解决方案。与当今的平面单栅技术相比,多栅技术能够在保持高功能性的同时大幅度削减功耗。在这项新技术的一次演示中,英飞凌研究人员成功测试世界上第一个运用全新65nm多栅晶体管结构制造的复杂集成电路。与目前具有同等功能与性能的平面单栅晶体管相比,全新晶体管的尺寸要小30%,静态电流值降低了10倍。据计算,这种多栅技术将大大提高移动设备的能源效率和电池工作时间(比已经投产的65nm工艺高出1倍)。对于未来技术节点(32nm及更高水平),能源效率的提高幅…     

一种新型微波大功率器件——LDSIT的初步实验结果

<正> SIT是一种场效应晶体管,当前国内外共有三种结构类型:埋栅结构、表面栅结构和垂直沟栅结构。后者优于前两者。前几年GTE报导了用垂直沟栅结构SIT研制微波功率器件的设想,至今尚未给出实验结果,其他各国亦未见类似报导。以上三种结构类型SIT与双极型晶体管相比,主要缺点是电流密度偏低。但因电压高,故单管芯功率和双极型晶体管相近。而其优点为:线性好,高低温性能优异,无二次击穿,工作稳定等。     

采用聚焦离子束光刻制造超低噪声HEMT

日本三菱电气公司LSI研究与发展实验室首次报导了采用聚焦离子束光刻制造超低噪声HEMT。高电子迁移率晶体管在微波及毫米波波长范围内比通常的GaAs MESFET显现出了更优越的低噪声性能。对于超低噪声HEMT,用直接电子束光刻和多层阻抗技术能获得具有蘑菇形的1/4微米栅或T形栅结构,这种结构能有效地减小栅寄生电阻。首次将聚焦离子束光刻技术应用于制备蘑菇形1/4微米栅HEMT,获得了超低噪声微波性能。     

GaAlAs—GaAs异质结栅的场效应晶体管——实现亚微米栅的可靠途径

砷化镓场效应晶体管自从1966年由 C.A.Mead 提出以来,正在深入地研究发展中,迄今,作为微波用的晶体管几乎已达到实用阶段。在这种微波用的 FET 中,如何缩短栅长的制作工艺技术已成为最大的课题。而采用剥离技术的肖持基势垒栅结构已成为目前最普遍的方法。但是,不论采用这样的剥离技术或者特殊的自对准结构,都要求其对位精度高到接近极限值。另外,由于一般情况下肖特基势垒在热处理中呈现脆弱性,所以这就要求热处理温度有一定范围。     

基于封闭形栅NMOS晶体管的研究

封闭形栅的NMOS晶体管广泛应用于总剂量辐射效应加固的电路中。为了定量比较不同的封闭形栅晶体管的性能以及设计代价,在0.35μm 商业CMOS工艺上设计制造了标准条栅和两种封闭形栅（包括环栅和半环栅）的NMOS晶体管。通过对比这三种器件的最小宽长比、晶体管面积,得出环栅与半环栅的版图形式带来的面积牺牲与设计的晶体管宽长比密切相关。并通过对这三种器件的输出特性和转移特性的对比测试,分析了常见的封闭形栅的有效宽长比提取方法,结果表明对于环栅NMOS,“中线近似”可能带来10%的误差,而商业工艺线提供的宽长比提取方法由于是针对条形栅,在设计中需要经过修正才能适用于封闭形栅的晶体管设计。对于半环栅NMOS,我们提出了一种简略的宽长比估算方法, 实验结果显示其误差小于8%。     

肖特基势垒场效应晶体管的微波特性

研究了栅长为1微米的硅肖特基势垒场效应晶体管的微波特性。对管子从0.1千兆赫到12千兆赫的散射参数进行了测量。从测量出的数据确定了包括本征晶体管和外部元件的等效电路。本征晶体管的某些参数,尤其是跨导,受饱和漂移速度的强烈影响。采用高掺杂和窄沟道时,本征晶体管的性能最好。所测的功率增益与等效电路的理论值极为接近。最好器件的最高振荡频率f_max为12千兆赫。从研究中看出,尤其是栅金属化电阻和栅电极接触柄寄生等外部元件,使功率增益显著降低。不然,最高振荡频率f_max可望达到20千兆赫。     

现代雷达发射机的控制与保护

结合现代雷达发射机工作的特点，较详细地介绍了可编程控制器的特性和在发射机中的应用，结合微波晶体管放大器－栅控行波管放大器－前向波管放大器构成的放大链，介绍了一些特殊的保护技术。     

浮栅技术及其应用

介绍了浮栅技术的基本原理及应用情况。井对2种应用了浮栅技术的典型器件-浮栅MOS晶体管和神MOS晶体管做了详细介绍，分析了他们的基本结构和工作原理，以及建立浮栅MOS晶体管的等效模型，并说明了他们的应用情况及存在的不足。     

槽栅结构静电感应晶体管

本文介绍了一种利用简单挖槽实现栅源立体结构的静电感应晶体管。对照覆盖栅SIT进行了结构分析。概述了共源组态、输出功率3W的槽栅SIT的设计与研制。此结构易于提高版图横向密度,工艺简化,器件的电性能优良,是制造微波低电压SIT的有效途径之一。     

场效应晶体管源和漏的内部电阻的测量

一、本征晶体管场效应晶体管不同于典型的(两个结:PNP 或 NPN)晶体管,在第一种近似的情况中,它们的工作原理与晶体中的少数载流子无关;根据这个理由叫做单极晶体管。(在具有两个结的晶体管结构中,少数载流子至少与多数载流子有同样重要的作用,则这些晶体管就称之为双极型的)。实际上,存在着两种不同类型的单极晶体管:结型和绝缘栅型。现在的倾向是:把结型的称之为场效应晶体管,把绝缘栅型的称之为 MOS 晶体管(金属-氧化物-半导体,构成栅     

高电子迁移率晶体管放大器

<正> 美国TRW电子系统小组试制了高电子迁移率晶体管放大器,在61GHz下增益为7.5dB。该放大器使用了GaAs-GaAlAs系耗尽型高电子迁移率晶体管。栅长短到0.25μm,低频跨导是325mS/mm,源-栅间输入阻抗是0.20±0.05Ω·mm。制成混合微波IC放大器,在61GHz下获得7.5dB的增益,这个增益中包含电     

4千兆赫1.5分贝低噪声砷化镓场效应晶体管

砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管期待作为几千兆赫以上具有优良性能的微波放大器件,一些单位都在积极开展研究。然而目前只有少数的硅双极晶体管在6千兆赫以上实现了比较优良的性能,已有几家市售产品,然而考虑到将来砷化镓场效应晶体管大有希望,可能取而代之。另外,使用砷化镓场效应晶体管的各种微波仪器的研究也极其活跃起来,预计不久将来,使用砷化镓场效应晶体管的 X 波段低噪声放大器将实用化,它必将取代过去所用的低噪声行波放大器(TWT)。     

向微波功率领域发展的隐栅场效应晶体管(Gridistor)

多沟道面结型-栅极场效应晶体管及其优点,在1964年以隐栅场效应晶体管这个题目已被介绍过了。它包括垂直的和水平的沟道结构。它的发展为的是将场效应晶体管和双极晶体管的优点合并到同一器件中。水平沟道结构所具有的特性在功率管甚高频波段中是十分有用的;但对更高频率和更大功率领域,垂直沟道结构基本上则更为适合。然而,为了发展微波功率领域的这种结构,必须对其作一透彻的了解,以克服其缺点(即较高的栅电阻和微分漏电导等)。第一个问题的解决是将栅的几何形状加以修正,并且增加栅极的体内杂质浓度。第二个问题的解决是将源和漏的薄层电阻给以适当的梯度。于是,使用通常的工艺和普通的栅极精密度(但是要适当的栅极图形)已经得到1千兆赫以上的工作频率、f_(max)约为5千兆赫、频率-功率乘积约为5千兆赫·瓦的单片隐栅场效应晶体管。本文讨论这种器件的特点,并给出全套的实验结果。最后,对不久的将来可望实现,现在已经开始着手进行的功率范围1～2瓦、工作频率8千兆赫的器件作了概述。本文也讨论了接近隐栅场效应晶体管极限的预计结构。本文仅涉及隐栅场效应晶体管的实验部分。