应用于宽带的AlGaN/GaN MIS-HEMT高效率器件（英文）

本文采用等离子体增强原子层沉积(PEALD)生长的SiN_x栅介质制备了宽带应用的AlGaN/GaN金属绝缘体半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMTs),并在直流、小信号及大信号测试中评估了该介质层对器件性能的提升。测试结果表明改进器件具有高质量界面、宽栅极控制范围、良好的电流崩塌控制等优势,并确认了其在超过5 GHz下工作时仍能保持较高的功率附加效率(PAE)。在5 GHz连续波模式下,漏极电压V_DS=10 V时,MIS HEMT输出功率密度为1.4 W/mm,PAE可达到74.7%;V_DS增加到30 V时,功率密度提升到5.9 W/mm,PAE可保持在63.2%的水平;测试频率增加30 GHz,在相同的输出功率水平下,器件的PAE达到50.4%。同时,高质量栅极介电层还可允许器件承受高的栅极电压摆动：在功率增益压缩6 dB时,栅极电流保持在10^-4 A/mm。上述结果证实了该SiN_x栅介质对器件性能的提升,使其满足宽带应用的高效率、高功率和可靠性要求,为系统和电路的宽带设...     

Ar离子注入边缘终端准垂直GaN肖特基势垒二极管

为了研究离子注入边缘终端对准垂直GaN肖特基势垒二极管性能的影响,对器件进行了二维模拟仿真,分析了终端区域尺寸对肖特基结边缘处峰值电场及正向特性的影响,得到了宽度5μm、厚度200 nm的最优终端区域尺寸.基于工艺仿真软件设计了Ar离子注入工艺参数,依次以30keV、5.0×1013 cm-2,60 keV、1.5×1014cm-2和 140 keV、4.5×1014cm-2的注入能量和注入剂量进行多次注入,形成了Ar离子终端结构.采用Ar离子注入终端的GaN二极管的反向击穿电压从73 V提高到146 V,同时注入前后器件正向特性变化不大.结果表明,采用优化尺寸参数的终端结构能够有效降低肖特基结边缘处的峰值电场强度,从而提高器件的反向击穿电压.     

无凹槽AlGaN/GaN肖特基势垒二极管正向电流输运机制

研究了无凹槽AlGaN/GaN肖特基势垒二极管(SBD)的正向电流输运机制。分别采用Ni/Au和TiN作为阳极金属材料制备了无凹槽AlGaN/GaN SBD,对比了两种SBD的直流特性。并通过测量器件的变温I-V特性,研究了器件的正向电流输运机制。结果表明,TiN-SBD(0.95 V@1 mA·mm^-1)与Ni/Au-SBD(1.15 V@1 mA·mm^-1)相比实现了更低的开启电压,从而改善了正向导通特性。研究发现两种SBD的势垒高度和理想因子都强烈依赖于环境温度,通过引入势垒高度的高斯分布模型解释了这种温度依赖性,验证了正向电流输运机制为与势垒高度不均匀分布相关的热电子发射机制。     

AlGaN/GaN HEMT小信号模型参数提取算法

本文采用了新型的22元件AlGaN/GaN HEMT小信号等效电路模型,较传统的模型,增加了栅漏电导Ggdf和栅源电导Ggsf来表征GaN HEMT的栅极泄漏电流。同时针对新型的栅场板、源场板结构器件,提出了一种改进的寄生电容参数提取方法,使之适用于提取非对称器件的小信号模型参数。为验证此模型,获得了S参数的测试结果和模型仿真结果,此二者的吻合度较高,表明新型的22元件小信号模型精确、稳定而且物理意义明确。     

适用于阵列波导光栅制作的厚SiO_2陡直刻蚀技术

采用ICP- 98型高密度等离子体刻蚀机进行了厚Si O2 陡直刻蚀技术的研究,利用双层掩膜技术解决了“微掩膜现象”问题,刻蚀获得12 .4 μm的陡直Si O2 光波导剖面,并将这一刻蚀技术用于阵列波导光栅的制作中.     

Ka波段22dBm氮化镓单片集成放大器

设计了CPW式Ka波段氮化镓单片集成放大器,并基于国内的GaN外延片和工艺完成了芯片的制备。据我们所知,这是国内首次报道的Ka波段氮化镓单片集成放大器。该单级集成放大器使用了一个栅长0.25μm,栅宽275μm的AlGaN/GaN HEMT。在Vds=10V连续波测试条件下,放大器的工作带宽为1.5GHz。其中在26.5GHz的线性增益为6.3dB,最大输出功率22dBm,最大附加效率9.5%。该MMIC所使用的AlGaN/GaN HEMT在Ka波段、Vds=10V条件下的输出功率密度达到1W/mm。     

楸树育苗管理与病虫害防治

通过对楸树育苗及病虫害防治的探讨,旨在促进楸树种植业的发展。     

采用注入隔离制造的AlGaN/GaN HEMTs器件

对Al Ga N/Ga N HEMT器件采用离子注入技术注入氦离子进行隔离,应用该技术制造出的器件在室温下具有很好的特性.器件的阈值电压在- 3V左右时,源漏间电流为几十n A.肖特基势垒的反向漏电流在- 1 0 V下约为几百n A.与采用干法刻蚀技术进行隔离的器件相比,采用离子注入技术不但可以获得全平面化的HEMTs器件而且还有效地抑制了场区漏电.研究还表明氦离子注入的温度稳定性大于70 0℃.     

Impact of UV/ozone surface treatment on AIGaN/GaN HEMTs

Surface treatment plays an important role in the process of making high performance AlGaN/GaN HEMTs. A clean surface is critical for enhancing device performance and long-term reliability. By experimenting with different surface treatment methods, we find that using UV/ozone treatment significantly influences the electrical properties of Ohmic contacts and Schottky contacts. According to these experimental phenomena and Xray photoelectron spectroscopy surface analysis results, the effect of the UV/ozone treatment and the reason that it influences the Ohmic/Schottky contact characteristics of AlGaN/GaN HEMTs is investigated.     

Annealing before gate metal deposition related noise performance in AIGaN/GaN HEMTs

For a further improvement of the noise performance in A1GaN/GaN HEMTs, reducing the relatively high gate leakage current is a key issue. In this paper, an experiment was carried out to demonstrate that one method during the device fabrication process can lower the noise. Two samples were treated differently after gate recess etching： one sample was annealed before metal deposition and the other sample was left as it is. From a comparison of their Ig-Vg characteristics, a conclusion could be drawn that the annealing can effectively reduce the gate leakage current. The etching plasma-induced damage removal or reduction after annealing is considered to be the main factor responsible for it. Evidence is given to prove that annealing can increase the Schottky barrier height. A noise model was used to verify that the annealing of the gate recess before the metal deposition is really effective to improve the noise performance of AIGaN/GaN HEMTs.