蓝宝石衬底AlGaN/GaN共栅共源微波HEMTs器件

报道了蓝宝石衬底AlGaN/GaN共栅共源器件的制备与特性.该器件包括栅长为0.8μm共源器件与栅长为1μm的共栅器件.实验表明,共栅器件的第二栅压会显著影响器件饱和电流与跨导特性,从而控制功率增益.与共源器件相比,共栅共源器件表现出稍低的fT、较低的反馈、显著增加的功率资用增益及较高的端口阻抗.     

AlGaN/GaN共栅共源HEMTs器件

研究了蓝宝石衬底AlGaN／GaN共栅共源器件的特性。该器件包括栅长0．8μm共源器件与栅长1μm的共栅器件。研究表明,共栅共源器件的第二栅压对的器件饱和电流与跨导有明显的调制作用,容易实现功率增益控制。与共源器件相比,共栅共源器件在微波特性上fT大约9GHz,比共源器件稍小,但是具有较低的反馈,显著增加的功率资用增益及较高的端口阻抗,与共源器件相比,稳定性更好,可以避免振荡的产生,结合GaN的高功率特性GaN共栅共源器件非常适合微波频段宽频大功率领域的应用。     

100GHz高增益InP基MMIC共源-共栅放大器

本文介绍了一种高增益InP MMIC共源-共栅放大器,当偏置在最大带宽时,该器件在75～100GHz下的平均增益为8.0dB;当偏置在最高增益时,80GHz下的增益高于12dB。这是目前报道的W波段(75～100GHz)增益最高的放大器。所用的有源器件是栅长为0.1μm晶格匹配的InGaAs-InAlAs高电子迁移率晶体管(HEMT)。该放大器以共面波导(CPW)作为传输线,芯片总面积为600μm×500μm。     

折叠式共源共栅运算放大器的0.6μm CMOS设计

折叠式共源共栅结构的运算放大器不仅能提高增益、增加电源电压噪声抑制能力,而且在输出端允许自补偿.基于0.6μm CMOS工艺,验证了一种折叠共源共栅的运算放大器的参数指标.理论计算和实际分析相结合,仿真结果达到设计指标要求.     

一款高性能共源共栅运算放大器设计

基于CSMC 0.5μm标准CMOS工艺,采用复用型折叠式共源共栅结构,设计一种折叠式共源共栅运算放大器。该电路在5V电源电压下驱动5pF负载电容,采用Cadence公司的模拟仿真工具Spectre对电路进行仿真。结果表明,电路开环增益达到了71.7dB,单位增益带宽为52.79MHz,开环相位裕度为60.45°。     

高性能折叠式共源共栅运算放大器的设计

折叠式共源共栅结构能够提供足够高的增益,并且能够增大带宽、提高共模抑制比和电源电压抑制比.基于Chartered 0.35 μm工艺,设计了一种折叠式共源共栅结构的差分输入运算放大器,给出了整个电路结构.Spectre仿真结果表明,该电路在3.3V电源电压下直流开环增益为121.5dB、单位增益带宽为12 MHz、相位裕度为61.4°、共模抑制比为130.1dB、电源电压抑制比为105 dB,达到了预期的设计目标.     

一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器的设计

本文设计了一种低压低功耗CMOS折叠一共源共栅运算放大器.该运放的输入级采用折叠-共源共栅结构,可以优化输入共模范围,提高增益;由于采用AB类推挽输出级,实现了全摆幅输出,并且大大降低了功耗.采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,基于BSIM3V3 Spice模型,用Hspice对整个电路进行仿真,结果表明:与传统结构相比,此结构在保证增益、带宽等放大器重要指标的基础上,功耗有了显著的降低,非常适合于低压低功耗应用.目前,该放大器已应用于14位∑-△模/数转换电路的设计中.     

GaAs功率MESFET性能与器件参数关系的实验研究

用实验的方法研究了GaAs功率MESFET性能与器件参数的关系。功率增益、输出功率随栅长的变化很灵敏,随着栅长的增加,功率增益的率是1.7dB/μm,输出功率的降低率是0.67dB/μm。栅指的宽度对微波性能的影响不明显,在8GHz下栅指宽度一直增大到200μm,其性能尚未开始变坏。对于GaAs功率MESFET微波性能与温度的关系以及热阻与器件几何参数的关系也进行了定量研究。随着器件温度的升高,功率增益的降低率是0.026dB/°C。     

双栅MOSFET高频特性的实验研究

设计制作了不同沟道长度、栅材料以及栅电极构形的各种双栅MOSFET。通过实验全面研究了设计和工艺参数对器件高频特性的影响,阐明了双栅MOSFET的高频设计思想,给出了全离子注入高频低噪声工艺。有效沟道长度为1μm的超高频双栅MOSFET在900MHz下功率增益为17dB,有效沟道长度为1.5μm的甚高频器件在200MHz下功率增益为23dB.     

高跨导AlGaN/GaN HEMT器件

报道了生长在蓝宝石衬底上的AlGaN/GaN HEMT器件的制造工艺以及在室温下器件的性能.器件的栅长为1.0μm,源漏间距为4.0μm.器件的最大电流密度达到1000mA/mm,最大跨导高达198mS/mm,转移特性曲线表现出增益带宽较宽的特点.同时由所测得的S参数推出栅长为1.0μm器件的截止频率(fT)和最高振荡频率(fmax)分别为18.7GHz和19.1GHz.     

截止频率53GHz的高性能0.18μm射频nMOSFET

阐述了0.18μm射频nMOSFET的制造和性能.器件采用氮化栅氧化层/多晶栅结构、轻掺杂源漏浅延伸结、倒退的沟道掺杂分布和叉指栅结构.除0.18μm的栅线条采用电子束直写技术外,其他结构均通过常规的半导体制造设备实现.按照简洁的工艺流程制备了器件,获得了优良的直流和射频性能:阈值电压0.52V,亚阈值斜率80mV/dec,漏致势垒降低因子69mV/V,截止电流0.5nA/μm,饱和驱动电流458μA/μm,饱和跨导212μS/μm(6nm氧化层,3V驱动电压)及截止频率53GHz.     

fmax为100GHz的蓝宝石衬底AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管

制作了蓝宝石衬底上生长的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管.0V栅压下,0.3μm栅长、100μm栅宽的器件的饱和漏电流密度为0.85A/mm,峰值跨导为225mS/mm;特征频率和最高振荡频率分别为45和100GHz;4GHz频率下输出功率密度和增益分别为1.8W/mm和9.5dB,8GHz频率下输出功率密度和增益分别为1.12W/mm和11.5dB.     

High-gain W band pseudomorphic InGaAs power HEMTs

The authors have fabricated 0.1-μm T-gate pseudomorphic (PM) InGaAs power high-electron-mobility transistors (HEMTs) with record power and gain performance at 94 GHz. Devices with 40-μm gate peripheries achieved 10.6-mW output power with 7.3-dB gain and 14.3% power-added efficiency (PAE). Devices with 160-μm gate peripheries achieved 62.7-mW output power with 4.0-dB gain and 13.2% PAE. The authors believe the superior performance of these devices is due to the combination of a short 0.1-μm T-gate, high-quality material, optimized device profile, and the reduction in source inductance due to source vias     

L波段0.5mm SiC SIT

作为测试小管芯,所研制的小栅宽(0.5 mm)L波段SiC SIT器件,台面和栅凹槽线宽分别为1.0 μm和1.5 μm,源间距2.5 μm,采用凹栅结构、Al注入形成PN结等优化手段,提高了器件的击穿特性和微波特性.0.5 mm栅宽SiC SIT器件,输出功率通过负载牵引系统进行测试,在1.2 GHz CW、50 V...     

SOI MOSFET自加热效应测试方法

为研究自加热效应对绝缘体上硅(SOI)MOSFET漏电流的影响,开发了一种可同时探测20 ns时瞬态漏源电流-漏源电压(Ids-Vds)特性和80μs时直流静态Ids-Vds特性的超快脉冲I-V测试方法。将被测器件栅漏短接、源体短接后串联接入超快脉冲测试系统,根据示波器在源端采集的电压脉冲的幅值计算漏电流受自加热影响的动态变化过程。选取体硅NMOSFET和SOI NMOSFET进行验证测试,并对被测器件的温度分布进行仿真,证实该方法用于自加热效应的测试是准确有效的,能为建立准确的器件模型提供数据支撑。采用该方法对2μm SOI工艺不同宽长比的NMOSFET进行测试,结果表明栅宽相同的器件,栅长越短,自加热现象越明显。     

A 44 GHz HEMT amplifier

A 44-GHz amplifier using 0.25-μm gate length and double-heterojunction structure HEMT devices is described. Higher gain and power performance have been obtained from the amplifier using this device at millimeter-wave frequencies. A spot gain of 9.4 dB and a 1-dB gain compression point of +7.5 dBm has been achieved at 43.5 GHz.     

4H-SiC埋沟MOSFET的研制

研制了4H-SiC热氧化生长氧化层埋沟nMOSFET.用室温下N离子注入的方法形成埋沟区和源漏区,然后在1600℃进行激活退火.离子注入所得到的埋沟区深度大约为0.2μm.从转移特性提取出来的峰值场效应迁移率约为18.1cm2/(V·s).造成低场效应迁移率的主要因素可能是粗糙的器件表面(器件表面布满密密麻麻的小坑).3μm和5μm器件的阈值电压分别为1.73V和1.72V.3μm器件饱和跨导约为102μS( V G=20V, V D=10V).     

fmax为30.8GHz的超薄Al2O3绝缘栅GaN MOS-HEMT器件

报道了一种利用原子层淀积(ALD)生长超薄(3.5nm)Al2O3为栅介质的高性能AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管(MOS-HEMT).新型AlGaN/GaN MOS-HEMT器件栅长1μm,栅宽120μm,栅压为+3.0V时最大饱和输出电流达到720mA/mm,最大跨导达到130mS/mm,开启电压保持在-5.0V,特征频率和最高振荡频率分别为10.1和30.8GHz.     

Simulated turn-off of 4H-SiC gate turn-off thyristors with gateelectrodes on the p-base or the n-base

Turn-off simulations of a 4H-SiC GTO thyristor structure having a gated p-base and p-type substrate are compared with that having a gated n-base and n-type substrate. Two gate drive circuits are considered, one with a voltage source and resistor between the gate and adjacent emitter region, and the other with a voltage source and resistor between the gate and farthest emitter region. The gated n-base thyristor's substrate current increases atypically before the device turns off. Also, the gated n-base structure turns off when the gate circuit is connected directly to the emitter region furthest from the gate region, but the gated p-base structure does not. Furthermore, turn-off gain is lower for the gated n-base structure due to mobility differences as demonstrated by current-voltage (I-V) and current versus time (I-t) curves     

Design and optimization analysis of dual material gate on DG-IMOS

An impact ionization MOSFET (IMOS) is evolved for overcoming the constraint of less than 60 mV/decade sub-threshold slope (SS) of conventional MOSFET at room temperature.In this work,first,the device performance of the p-type double gate impact ionization MOSFET (DG-IMOS) is optimized by adjusting the device design parameters.The adjusted parameters are ratio of gate and intrinsic length,gate dielectric thickness and gate work function.Secondly,the DMG (dual material gate) DG-IMOS is proposed and investigated.This DMG DG-IMOS is further optimized to obtain the best possible performance parameters.Simulation results reveal that DMG DG-IMOS when compared to DG-IMOS,shows better ION,ION/IOFF ratio,and RF parameters.Results show that by properly tuning the lengths of two materials at a ratio of 1.5 in DMG DG-IMOS,optimized performance is achieved including ION/IoFF ratio of 2.87 × 109 A/μm with ION as 11.87 × 10-4 A/μm and transconductance of 1.06 × 10-3 S/μm.It is analyzed that length of drain side material should be greater than the length of source side material to attain the higher transconductance in DMG DG-IMOS.