最大振荡频率为200 GHz的蓝宝石衬底AlGaN/GaN HEMT

本文报道了fmax为200GHz的基于蓝宝石衬底的AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）。外延材料结构采用了InGaN背势垒层来减小短沟道效应,器件采用了凹栅槽和T型栅结合的工艺,实现了Ka波段AlGaN/GaN HEMT。器件饱和电流达到1.1A/mm,跨导为421mS/mm,截止频率（fT）为30GHz,最大振荡频率（fmax）为105GHz。采用了湿法腐蚀工艺将器件的Si3N4钝化层去除后,器件的Cgs和Cgd减小,器件截止频率提高到50GHz,最大振荡频率提高到200GHz。     

国产印刷电路板式换热器的首次工业应用研究

印刷电路板式换热器(PCHE)具有构造紧凑、传热效率高、可承受高温和高压、无管束振动、排放容积小以及安全性高等优点,在军工舰船、航空航天、海洋油气开采、石油精细化工及核工程等领域具有常规换热器难以比拟的优势。然而该设备的研制技术一直被国外公司垄断。为了推动我国PCHE的国产化进程,介绍了PCHE的结构、工作原理及工业应用情况,分析了PCHE研制过程中要攻克的关键技术,包括PCHE热力与结构协同设计、芯体板片的光化学蚀刻技术、芯体的真空扩散焊成型技术及PCHE的集成建造与检测评价技术,展望了PCHE在我国的市场前景。我国在PCHE的上游(换热芯体设计和传热计算)领域、中游(板片光化学蚀刻、真空扩散焊接)领域及集成建造方面已经拥有成熟的技术及经验积累,这将为该技术在我国实现全面国产化奠定基础。     

高漏偏压下AlGaN/GaN HEMT噪声性能的研究

The advent of fully integrated GaN PA-LNA circuits makes it meaningful to investigate the noise performance under high drain bias. However, noise performance of AlGaN/GaN HEMTs under high bias has not received worldwide attention in theoretical studies due to its complicated mechanisms. The noise value is moderately higher and its rate of increase is fast with increasing high voltage. In this paper, several possible mechanisms are proposed to be responsible for it. Impact ionization under high electric field incurs great fluctuation of carrier density, which increases the drain diffusion noise. Besides, higher gate leakage current related shot noise and a more severe self-heating effect are also contributors to the noise increase at high bias. Analysis from macroscopic and microscopic perspectives can help us to design new device structures to improve noise performance of AlGaN/GaN HEMTs under high bias.     

基极微空气桥和发射极空气桥的InP/InGaAs HBT

报道了具有基极微空气桥和发射极空气桥结构的InP单异质结双极型晶体管(SHBT).由于基极微空气桥和发射极空气桥结构有效地减小了寄生,发射极尺寸为2 μm×12.5 μm的InP HBT的截止频率达到了178GHz.这种器件对高速低功耗的应用非常关键,例如OEIC接收机以及模拟、数字转换器.     

RF-MBE生长的高Al势垒层AlGaN/GaN HEMT结构

采用RF-MBE技术,在蓝宝石衬底上生长了高Al组分势垒层AlGaN/GaN HEMT结构.用三晶X射线衍射分析得到AlGaN势垒层的Al组分约为43%,异质结构晶体质量较高,界面比较光滑.变温霍尔测量显示此结构具有良好的电学性能,室温时电子迁移率和电子浓度分别高达1246cm2/(V·s)和1.429×1013cm-2,二者的乘积为1.8×1016V-1·s-1.用此材料研制的器件,直流特性得到了提高,最大漏极输出电流为1.0A/mm,非本征跨导为218mS/mm.结果表明,提高AlGaN势垒层Al的组分有助于提高AlGaN/GaN HEMT结构材料的电学性能和器件性能.     

基于GaAs HBT工艺的3.8GHz带宽4GS/s 4bit超高速ADC

报道了一种4GS/s 4bit超宽带（UWB）模数转换器（ADC）芯片,采用1.4um发射级宽度、2层金属布线的InGaP/GaAs HBT工艺实现。该芯片采用折叠内插架构来最小化其面积和电路规模。为了消除折叠内插电路中的偶发错误码,该ADC采用了一种新颖的比特同步电路。实测结果表明,其在4GS/s采样率下具有3.8GHz的模拟带宽和2.6GHz的有效精度带宽（ERBW）,在2.6GHz输入带宽内ADC的有效位数大于3.4bit,在4GHz输入带宽内有效位大于3bit。在6.001GHz输入并将输入功率提高4dB后,有效位仍然高达3.49bit,表明该ADC可采样的频率范围包含从第一到第三奈奎斯特区（DC~6GHz）。该芯片的DNL和INL在4GS/s下均小于±0.15LSB,总面积为1.45×1.45 mm2,总功耗为1.98W。     

高功率附加效率的InGaP/GaAs功率HBT

采用发射极基极金属自对准工艺，成功研制出了InGaP/GaAs功率HBT．发射极尺寸为(3μm×15μm)×16的功率器件的截止频率和最高振荡频率分别为55GHz和35GHz．在片load-pull测试表明：当工作频率为1GHz时，器件工作在AB类，该功率管最大输出功率为23.5dBm，最大功率附加效率达60%，P1dB的输出功率为21dBm，对应增益为16dB，工作电压为3.5V．     

采用PECVD方法制作SiO2绝缘层的AlGaN/GaN MOS-HFET器件

为了进一步减小栅漏电,提高击穿电压,将MOS结构的优点引入ALGaN／GaN HEMT器件中,研制并分析了新型的基于AlGaN／GaN的MOS—HFET结构。采用等离子增强气相化学沉积（PECVD）的方法生长了50nm的SiO2作为栅绝缘层,新型的AlGaN／GaN MOS—HFET器件栅长1μm,栅宽80μm,测得最大饱和输出电流为784mA／mm,最大跨导为44．25ms／mm,最高栅偏压＋6V。     

RF-MBE生长的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管特性

用射频分子束外延技术研制出了室温迁移率为1035cm2/(V·s),二维电子气浓度为1.0×1013cm-2,77K迁移率为2653cm2/(V·s),二维电子气浓度为9.6×1012cm-2的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管材料.用此材料研制的器件(栅长为1μm,栅宽为80μm,源-漏间距为4μm)的室温非本征跨导为186mS/mm,最大漏极饱和电流密度为925mA/mm,特征频率为18.8GHz.     

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 f T、较低的反馈、显著增加的功率资用增益及较高的端口阻抗.