High-performance enhancement-mode AlGaN/GaN MOS-HEMTs with fluorinated stack gate dielectrics and thin barrier layer

We present high-performance enhancement-mode AlGaN/GaN metal-oxide-semiconductor high-electron mobility transistors (MOS-HEMTs) by a fluorinated gate dielectric technique. A nanolaminate of an Al₂O₃/La_xAl_1-xO₃/Al₂O₃ stack (x≈0.33) grown by atomic layer deposition is employed to avoid fluorine ions implantation into the scaled barrier layer. Fabricated enhancement-mode MOS-HEMTs exhibit an excellent performance as compared to those with the conventional dielectric-last technique, delivering a large maximum drain current of 916 mA/mm and simultaneously a high peak transconductance of 342 mS/mm. The balanced DC characteristics indicate that advanced gate stack dielectrics combined with buffered fluorine ions implantation have a great potential for high speed GaN E/D-mode integrated circuit applications.     

Mg掺杂Al_(0.5)Ga_(0.5)N薄膜的发光性质研究

利用MOCVD技术在c面蓝宝石衬底上采用AlN缓冲层制备了Mg掺杂Al0.5Ga0.5N薄膜。采用CL测试方法研究了Mg掺杂对Al0.5Ga0.5N薄膜光学特性的影响。测量表明,Mg掺杂导致在Al0.5Ga0.5N薄膜的发光谱中出现了3.9eV的发光带,其发光机理为束缚的施主-受主对(DAP)间的辐射复合跃迁。     

AlInN三明治势垒GaN HFET

介绍了国际上AlInN势垒HFET的最新发展.从器件性能分析中发现这种新势垒显著提高了沟道电子气密度,增大了强场漂移速度,消除应变提高了器件可靠性和热稳定性,能在高温下有效工作,使GaN HFET研究走上新的台阶.但是薄势垒引起的大栅流和电流崩塌是阻碍器件性能提高和实际应用的主要瓶颈.利用AlInN/AlGaN异质界面...     

AlGaN/GaN异质结构中二维电子气的高温输运性质

采用高温Hall测量仪对一个全应变和一个部分应变弛豫的AlGaN/GaN异质结构中2DEG的高温输运特性进行了研究,温度变化范围从室温到680K.研究结果表明:在高温段2DEG的迁移率主要受LO声子散射限制; 在室温,异质界面处的非均匀压电极化场对2DEG迁移率的散射也是一个主要的散射机制.同时,计算结果显示,随着温度升高,更多的电子跃迁到更高的子带,在更高的子带,其波函数逐渐扩展到AlGaN层内部以及GaN体内更深的位置,导致LO声子散射的屏蔽效应减弱且来自AlGaN层内的合金无序散射增强.     

晶体管级异质集成技术及其典型应用

晶体管级异质集成是后摩尔时代半导体微波器件技术发展的重点方向。介绍了针对平面和纵向两类不同结构器件分别开发的介质键合和金属键合两套外延层转移晶体管级异质集成工艺,研制出基于介质键合工艺的金刚石衬底GaN HEMT微波功率器件和基于金属键合工艺的SiC衬底GaAs PIN限幅器电路。测试结果表明,与常规的SiC衬底GaN HEMT器件相比,金刚石衬底GaN HEMT器件在高热耗工作下器件热阻减小超过50%,连续波工作输出功率和功率附加效率分别提高0.77 dB和5.6个百分点;与常规工艺的GaAs衬底限幅器相比,18～40 GHz SiC衬底GaAs PIN限幅器单片电路限幅电平基本一致,插入损耗改善约0.2 dB,耐功率能力提高3 dB以上。     

微波光子集成芯片技术

微波光子集成芯片技术是微波光子雷达的重要支撑技术,不仅可以实现器件的多功能化,缩小微波光子雷达的体积,还可以大大提升微波光子雷达的稳定性与可靠性。该文介绍了目前常用的InP基、Si基和铌酸锂基等材料体系及其异质异构集成的光子集成芯片技术和可用于微波光子混合集成的光电集成芯片技术,并展望了未来发展趋势。      

GaN薄膜表面形貌与AlN成核层生长参数的关系

采用金属有机物化学气相淀积技术生长了以AlN为成核层的GaN薄膜,研究了成核层生长时三甲基铝(TMAl)流量对最终GaN薄膜表面形貌的影响.研究结果表明,高质量GaN薄膜只能在高TMAl流量下获得,采用充足的TMAl源才能形成满足需要的AlN成核点,这是生长高质量GaN薄膜的一个先决条件.     

0.5μm AlGaN/GaN HEMT及其应用

报道了采用I线步进光刻实现的76.2 mm SiC衬底0.5μm GaN HEMT.器件正面工艺光刻均采用了I线步进光刻来实现,背面用通孔接地.栅脚介质刻蚀采用一种优化的低损伤RIE刻蚀方法实现了60°左右的侧壁倾斜角,降低了栅脚附近峰值电场强度,提高器件性能和可靠性.研制的GaN HEMT器件fT为15 GHz,fm...     

0.15μm栅长Ka波段GaN功率HEMT器件

<正>宽带隙GaN基材料具有临界击穿场强高、峰值电子漂移速度高以及抗腐蚀、耐高温等优异的物理、化学性质,是研制高性能的固态毫米波器件的优选材料。AlGaN/GaN HEMT器件由于高浓度的二维电子气以及高的电子迁移率特性     

晶圆级柔性高性能GaN HEMT及InP HBT器件

通过研究基于临时键合与解键合工艺的GaN、InP等材料无损剥离和晶圆级柔性集成等关键技术，提出了解决当前柔性化合物半导体器件普遍存在的转移后器件性能退化严重和大面积批量制造困难等问题的方案，制备出100 mm(4英寸)柔性GaN HEMT器件和75 mm (3英寸)InP HBT器件。其中，柔性GaN HEMT器件的饱和电流衰减仅为8.6%，柔性InP HBT器件的电流增益截止频率和最高振荡频率分别达到了358 GHz和530 GHz。表明采用本文介绍的柔性化方法制备的柔性电子器件在高频大功率等领域具有较好的应用前景。