高速砷化镓肖特基势垒场效应晶体管

如果工艺问题得到解决,砷化镓肖特基势垒场效应晶体管就可实现高速。图1示出功率一增益与频率的关系曲线。预先进行测试,系统的误差约为±1分贝。频率达17千兆赫,预计 fmax(?)30千兆赫。这种晶体管的有源层为外延生长的砷化镓,它由镓/三氯化砷汽相工艺淀积而成。其厚度为0.27微米,n 型(掺硒)。迁移率μ=2600厘米~2/伏·秒,自由载流子浓度 n=6×10~(16)厘     

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     

X波段砷化镓肖特基势垒场效应晶体管

目前,市场上已可小量买到廉价的1微米栅砷化镓肖特基势垒场效应晶体管V244,这种封装好的器件在8千兆赫下增益为11分贝,噪声系数为4分贝。研制工作已基本完成,最近已提交生产部门生产。特别是研制出一种X波段应用的低接触电阻、低寄生参数的新型带线管壳,以及在     

微波低噪声砷化镓肖特基势垒场效应晶体管

概述在典型的4～8千兆赫倍频程带宽低噪声放大器中,目前主要采用隧道二极管、参量放大器以及行波管。但此三者各有其不足之处。隧道二极管噪声系数可以做得很低,但仅能处理低电平信号,于-20分贝毫瓦处便饱和;参量放大器噪声系数最低,但成本高,而且在倍频带宽应用时产生相当的畸变;行波管应用较广,一般具有低噪声放大器的大部分优点,如噪声低,信号处理能力强等,但遗憾的是行波管体积大,比如典型的     

砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管微波放大器的设计和性能

本文叙述了一个X波段的砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管放大器的设计和性能。该放大器在8.0～12.0千兆赫的频率范围上在典型噪声系数为5.5分贝(最大为6.9分贝)时增益达到20±1.3分贝。输入和输出端的电压驻波比不超过2.5:1。1分贝增益压缩的最小输出功率为 13分贝毫瓦。讨论了实际的宽带耦合网络的设计,这些网络在整个X波段内使放大器的噪声系数最小并保持恒定的增益。     

12千兆赫的砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管电路模型

给出了砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管(MESFET)的一种新的等效电路(包括反馈元件的电阻损耗)。给出了几个1微米栅砷化镓MESFET的电路值。描述了使S_(12)符合于测量数据的一种方法。最后,由本模型直到24千兆赫外推出几个砷化镓MESFET的增益和稳定因子。     

槽栅型肖特基势垒静电感应晶体管

传统的静电感应晶体管多采用扩硼的方法制备栅极区,这种工艺热预算较高,使得工艺复杂程度和生产成本较高,基于此提出并设计了一种新型的槽栅型肖特基势垒静电感应晶体管.使用V形槽工艺,用溅射铝的方法代替扩硼工艺制备静电感应晶体管的栅极区,简化了工艺流程,使器件在调试过程中具有很大灵活性.使用PECVD(等离子体增强化学气相淀积)工艺,解决了槽栅结构静电感应晶体管的栅极区与源极区容易短路的问题.给出了详细的工艺流程.     

自排列栅的平面肖特基势垒场效应晶体管

讨论了串联电阻对伏安特性的影响。用质子轰击制作平面砷化镓场效应晶体管,避免了表面不平整给柯达光致抗蚀剂带来的问题。用自排列栅技术得到5微米栅的器件。由于尚不能控制腐蚀,妨碍了用本工艺制出更小的器件。     

宽带砷化镓肖特基栅场效应晶体管放大器的设计

由于砷化镓肖特基栅场效应晶体管的输入输出阻抗比双极晶体管高,设计宽带放大器有一定的困难。本报告用如下的结构实现了宽带化。首先,利用有限长的50欧姆线路将设计在中心频率的场效应晶体管输入输出阻抗变成纯电阻,其次,用二级阶梯变换器变成电阻值,最后,利用二级阶梯变换器变为50欧姆。在场效应晶体管输入输出阻抗的纯电阻变换回路中,使用有限长的50欧姆线路时,从图1可知,变换回路的传输量G(ω~2)表示如下     

砷化镓肖特基势垒场效应晶体管X和Ku-波段放大器

一、引言近年来GaAs工艺有了很大的进展,目前已能制造栅长小于1微米的GaAs肖特基势垒场效应晶体管(MESFET)。这种器件的最高振荡频率要比双极晶体管高得多。本文只对中描述的MESFET的特性进行简单的讨论,并对低温下MESFET的噪声特性给予评价。其目的是为了证明,GaAs MESVET非常适合于X和Ku波段的宽带运用。利用测得的器件的散射参数,宽带放大器已用比较简便的互作用计算机程序完成了设计。这种计算表明,用简单的匹配网络可得到具有较大带宽的MESFET放大器。除了此最佳的微波双极晶体管有更好的噪声和增益特性之外,     

0.5微米栅的砷化镓肖特基势垒场效应晶体管——缩短栅长改善高频低噪声特性

为了获得良好的砷化镓肖特基势垒场效应晶体管(简称 GaAs SBFET),有必要在结构上缩短栅长 L 减少寄生损耗。目前,尤其在缩短栅长方面已做出极大努力,并正在研究接触曝光、投影曝光以及电子束曝光方法。虽然已出售用接触曝光方法制作的1微米栅 GaAs SBFET,已经获得超过以前的硅双极晶体管高频低噪声特性,仍希望进一步缩短栅长。我们采用改良的接触曝光方法试制了0.5微米栅结构的 FET,已证实可以良好地批量生产。试制的 FET 得到了空前良好的高频低噪声特性,最高振荡频率 f_(max)为85千兆     

考虑电子速度饱和区的砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管的设计理论

基于己考虑速度饱和区这一新的分析模型分析了砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管的工作,弄清了器件材料参数和几何参数以及等效电路参数与超高频特性的关系,明确了 GaAsFET 的最佳设计方法。进而定量地说明了通过减小栅金属阻抗、电极阻抗等寄生元件后微波性能的改善情况。另外,还能连续地掌握微波性能与偏压之间的相互关系。其次,测量了试制的栅长为1微米的 GaAsFET 的微波特性及其与偏压的关系,并将实测结果与分析结果进行了比较。试制的 GaAsFET 的最高振荡频率 f_(max),截止频率 f_T 分别为40千兆赫、8.5千兆赫。然而若减小栅压点电容和栅金属阻抗,则估计可获得的 f_(max)在50千兆赫以上,f_T 在10千兆赫以上。再有,由分析结果预计,若用理想的n-GaAs 薄层,栅长1微米的 GaAsFET 就能够得到 f_T 为16千兆赫,f_(max)为65千兆赫,在10千兆赫下最低噪声系数为2.5分贝。     

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。     

用于肖特基势垒砷化镓场效应晶体管的多层外延技术

为了避免迁移率的降低和接近 GaAs 外延层-衬底界面的深能级杂质的影响,对有源层与衬底间嵌入一个高电阻率缓冲层进行了考查。用一种改进的 Ga(Sn)—AsCl_3—H_2反应系统连续外延生长法,可在掺铬衬底上得到包括高电阻率层和有源层的多层结构。在多层外延片上制成了1微米肖特基势垒栅 GaAsFET。直流和射频特性可得到明显改善,f_(max)为60千兆赫,在6千兆赫下可得到2.5分贝的 NF(噪声系数)及约20分贝的 MAG(最大可用增益)。     

S和X波段肖特基势垒栅场效应功率晶体管

在S和X波段的频率范围内,砷化镓肖特基势垒栅场效应功率晶体管正与行波管相竞争。普莱赛公司宣称,这种功率器件比行波管更可靠,效率更高,电源更简单。这些特点对于卫星通信和相控阵雷达这样一些应用来说是特别吸引人的。对于卫星系统,在典型情况下,约需1瓦的功率就行了。制成的器件在3千兆赫下,输出功率大于1瓦,增益大于8分贝,效率为30％,即将投入商品生产。预计将达到5千兆赫,并在8～12千兆赫可以达到可比较的性能。但是在X波段以上,恐怕还不能与行波管相争。设计了两种几何形状的器件,一种是梳状的源和漏,其间为曲折状栅,片子上共有四个单元,由键合互连,源和漏接触是铟、锗和金,用铝作肖特基栅。另一种是菱形的     

砷化镓功率肖特基势垒栅场效应晶体管微波性能与器件及材料参数的关系

本文叙述了GaAs 功率场效应晶体管(FET)X 波段测量的最新结果。这类器件用简单的平面工艺制造,已有25个以上的片子获得9千兆赫下功率增益为4分贝时输出功率至少1瓦的结果。这些片子的载流子浓度在5～15×10~(16)厘米~(-3)范围。迄今,4分贝功率增益下的最大输出功率已观察到在11千兆赫下为1.0瓦,在8千兆赫下为3.6瓦。器件在8千兆赫下的功率附加效率可达46%。本文扼要地叙述了制造工艺,并对影响大输出功率的诸因素进行了讨论。这些因素是8×10~(16)厘米~(-3)左右的外延层载流子浓度、良好的器件热沉和低的寄生电阻。还讨论了所观察到的微波性能与总栅宽、栅长、夹断电压、外延掺杂浓度等因素的关系。     

微波频率下肖特基势垒栅场效应晶体管的噪声性能

采用噪声等效电路研究了肖特基势垒栅场效应晶体管的噪声性能。估价了载流子速度饱和的影响。噪声参数的计算中考虑了寄生电阻的影响:在2～8千兆赫的频率范围内测得的噪声参数和计算值相符。     

微波频率下肖特基势垒栅场效应晶体管的噪声性能

采用噪声等效电路研究了肖特基势垒栅场效应晶体管的噪声性能。估价了载流子速度饱和的影响。噪声参数的计算中考虑了寄生电阻的影响。在2～8千兆赫的频率范围内测得的噪声参数和计算值相符。     

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。