非掺杂AlGaN/GaN微波功率HEMT

Ga N有较 Ga As更宽的禁带、更高的击穿场强、更高的电子饱和速度和更高的热导率 ,Al Ga N/Ga N异质结构不仅具有较 Ga As PHEMT中Al Ga As/In Ga As异质结构更大的导带偏移 ,而且在异质界面附近有很强的自发极化和压电极化 ,极化电场在电子势阱中形成高密度的二维电子气 ,这种二维电子气可以由不掺杂势垒层中的电子转移来产生。理论上 Al Ga N/Ga N HEMT单位毫米栅宽输出功率可达到几十瓦 ,而且其宽禁带特点决定它可以承受更高的工作结温 ,作为新一代的微波功率器件 ,Al Ga N/Ga N HEMT将成为微波大功率器件发展的方向。采…     

Ku波段10W功率PHEMT

报告了研制的 9.6mm栅宽双δ-掺杂功率 PHEMT,在 fo=1 1 .2 GHz、Vds=8.5 V时该器件输出功率3 7.2 8d Bm,功率增益 9.5 d B,功率附加效率 44.7% ,在 Vds=5～ 9V的范围内 ,该器件的功率附加效率均大于42 % ,两芯片合成 ,在 1 0 .5～ 1 1 .3 GHz范围内 ,输出功率大于 3 9.92 d Bm,最大功率达到 40 .3 7d Bm,功率增益大于 9.9d B,典型的功率附加效率 40 %。     

Au/Ni/Al/Ti/AlxGa1-xN/GaN和Au/Pt/Al/Ti/AlxGa1-xN/GaN欧姆接触研究

研究并对比了Ti/Al/Ni/Au和Ti/Al/Pt/Au多层金属膜与未掺杂的Al0 .2 2 Ga0 .78N/GaN(i AlGaN/GaN)异质结构之间的欧姆接触性质。在退火温度低于 70 0℃时 ,两种接触样品上都不能得到欧姆接触。随着退火温度的升高 ,85 0℃快速退火后 ,在Ti/Al/Ni/Au接触上获得了 1.2 6×10 - 6 Ω·cm2 的比接触电阻率 ,在Ti/Al/Pt/Au接触上获得了 1.97× 10 - 5Ω·cm2 的比接触电阻率。研究结果表明 ,金属与半导体接触界面和Al0 .2 2 Ga0 .78N异质结构界面载流子沟道之间适当的势垒的存在对高质量欧姆接触的形成起重要作用 ,势垒的宽度取决于退火温度以及退火的具体进程。对Ti/Al/Ni/Au和Ti/Al/Pt/Au欧姆接触比接触电阻率的差异进行了解释。     

GaN异质结场效应管中栅、漏电压对电子气的控制(续)

从自洽求解二维泊松方程和薛定谔方程出发,编制出计算GaN HFET内不同栅、漏电压下沟道能带、电子气密度及量子电容的软件,研究场效应管的电荷控制和DIBL.在异质结沟道阱研究中,改变栅电压算出的电子气密度及量子电容同C-V实验测试结果相吻合,证明求解薛定谔方程是研究异质结场效应管电荷控制的有效方法.考虑外沟道渗透到内沟...     

Field plated 0.15μm GaN HEMTs for millimeter-wave application

SiN dielectrically-defined 0.15μm field plated GaN HEMTs for millimeter-wave application have been presented.The AlGaN/GaN hetero-structure epitaxial material for HEMTs fabrication was grown on a 3-inch SiC substrate with an Fe doped GaN buffer layer by metal-organic chemical deposition.Electron beam lithography was used to define both the gate footprint and the cap of the gate with an integrated field plate.Gate recessing was performed to control the threshold voltage of the devices.The fabricated GaN HEMTs exhibited a unit current gain cut-off frequency of 39 GHz and a maximum frequency of oscillation of 63 GHz.Load-pull measurements carried out at 35 GHz showed a power density of 4 W/mm with associated power gain and power added efficiency of 5.3 dB and 35%,respectively,for a 0.15 mm gate width device operated at a 24 V drain bias.The developed 0.15μm gate length GaN HEMT technology is suitable for Ka band applications and is ready for millimeter-wave power MMICs development.     

DC～40 GHz光纤通信用驱动放大器

光纤通信系统中,驱动放大器用于驱动电光调制器完成电光转换功能,40Gb／s光通信系统对驱动放大器的指标要求为带宽、增益和输出信号电压峰峰值。南京电子器件研究所在国内首次利用0．2μm的GaAs PHEMT工艺成功设计并完成了驱动放大器芯片,     

GaN功率MMIC背面通孔工艺优化及可靠性分析

介绍了改进GaN功率MMIC背面通孔工艺的相关方法,并对通孔进行了可靠性方面的测试与分析。通过优化机械研磨的方法,减薄圆片至75μm左右,保持片内不均匀性在4%以内;利用ICP对基于SiC衬底的GaN功率MMIC进行了背面通孔工艺的优化,减少了孔底的柱状生成物。随后的可靠性测试测得圆片通孔的平均电阻值为6.3 mΩ,平均电感值为17.2 nH;对通孔样品在0.4 A工作电流175°C节温下进行了工作寿命试验,200 h后通孔特性无明显退化。     

AlN/GaAs界面的AES和XPS研究

在室温下用直流磁控反应溅射的方法制备了ＡｌＮ薄膜．用ＡＥＳ方法和ＸＰＳ方法分析了ＡｌＮ膜和ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面．在ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面发现了Ｏ—Ａｌ键,没有发现Ｏ—Ｇａ键或Ｏ—Ａｓ键．本文通过实验证明,ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面的Ｏ元素在ＡｌＮ淀积过程中从ＧａＡｓ表面转移到ＡｌＮ膜中．这与通过ＰＥＣＶＤ方法淀积ＡｌＮ薄膜形成的ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面完全不同．由于ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面的Ｏ元素是与Ａｌ结合的,因此有较好的界面特性．这是直流磁控反应溅射方法制备的ＡｌＮ薄膜适用于ＧａＡｓ器件钝化的主要原因     

磁控溅射AIN介质MIS栅结构的AlGaN/GaN HEMT

报道了一种X波段输出功率密度达10.4 W/mm的SiC衬底AIGaN/GaN MIS-HEMT,器件研制中采用了MIS结构、凹槽栅以及场板,其中MIS结构中采用了磁控溅射的A1N介质作为绝缘层.采用MIS结构后,器件击穿电压由80 V提高到了180 V以上,保证了器件能够实现更高的工作电压.在8 GHz、55 V的工作电压下,研制的1 mm栅宽AlGaN/GaN MIS-HEMT输出功率达到了10.4 W,此时器件的功率增益和功率附加效率分别达到了6.56 dB和39.2%.     

单片集成GaAs PIN/PHEMT光接收机前端工艺研究

利用0.5μm GaAs PHEMT技术研究了适用于单片集成GaAs PIN/PHEMT光接收机前端的关键工艺,解决了台面工艺和PHEMT平面工艺的兼容性问题,包括不同浓度磷酸系腐蚀液对台面腐蚀均匀性的影响、台面与平面共有金属化工艺对光刻技术的要求。结果表明,工艺技术完全满足单片设计要求,研制得到的单片集成光接收机前端在输入1Gb/s和2.5Gb/s非归零(NRZ)伪随机二进制序列(PRBS)调制的光信号下得到较为清晰的输出眼图。