| 具有低噪声及高线性度的高性能MOCVD-SiNx/AlN/GaN 毫米波MIS-HEMTs |
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| 引用本文： | 袁静,景冠军,王建超,汪柳,高润华,张一川,姚毅旭,魏珂,李艳奎,陈晓娟.具有低噪声及高线性度的高性能MOCVD-SiNx/AlN/GaN 毫米波MIS-HEMTs[J].红外与毫米波学报,2024,43(2):199-205. |
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| 作者姓名： | 袁静 景冠军 王建超 汪柳 高润华 张一川 姚毅旭 魏珂 李艳奎 陈晓娟 |
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| 作者单位： | 中国科学院微电子研究所 高频高压器件与集成研发中心，北京 100029;中国科学院大学，北京 100029,中国科学院微电子研究所 高频高压器件与集成研发中心，北京 100029;中国科学院大学，北京 100029,中国科学院微电子研究所 高频高压器件与集成研发中心，北京 100029;中国科学院大学，北京 100029,中国科学院微电子研究所 高频高压器件与集成研发中心，北京 100029;中国科学院大学，北京 100029,中国科学院微电子研究所 高频高压器件与集成研发中心，北京 100029,中国科学院微电子研究所 高频高压器件与集成研发中心，北京 100029,中国科学院微电子研究所 高频高压器件与集成研发中心，北京 100029;中国科学院大学，北京 100029,中国科学院微电子研究所 高频高压器件与集成研发中心，北京 100029,中国科学院微电子研究所 高频高压器件与集成研发中心，北京 100029,中国科学院微电子研究所 高频高压器件与集成研发中心，北京 100029 |
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| 基金项目： | Supported by the National Natural Science Foundation of China （62304252）； the Youth Innovation Promotion Association of Chinese Academy Sciences （CAS） and IMECAS-HKUST-Joint Laboratory of Microelectronics |
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| 摘 要： | 文章在超薄势垒AlN/GaN异质结构上采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）原位生长SiNx栅介质，成功制备了高性能的SiNx/AlN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMTs）。深能级瞬态谱（DLTS）技术测试SiNx/AlN的界面信息，显示其缺陷能级深度为0.236 eV，俘获截面为3.06×10-19 cm-2，提取的界面态密度为1010~1012 cm-2eV-1，表明MOCVD原位生长的SiNx可以有效降低界面态。同时器件表现出优越的直流、小信号和噪声性能。栅长为0.15 μm的器件在2 V的栅极电压（Vgs）下具有2.2 A/mm的最大饱和输出电流，峰值跨导为506 mS/mm，最大电流截止频率（fT）和最大功率截止频率（fMAX）分别达到了65 GHz和123 GHz，40 GHz下的最小噪声系数（NFmin）为1.07 dB，增益为 9.93 dB。Vds = 6 V时对器件进行双音测试，器件的三阶交调输出功率（OIP3）为32.6 dBm，OIP3/Pdc达到11.2 dB。得益于高质量的SiNx/AlN界面，SiNx/AlN/GaN MIS-HEMT显示出了卓越的低噪声及高线性度，在毫米波领域具有一定的应用潜力。
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| 关 键 词： | SiNx栅介质 MOCVD MIS-HEMTs 界面态 低噪声 线性度 毫米波 |
| 收稿时间： | 2023/7/14 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2024/2/23 0:00:00 |
High-performance MOCVD-SiNx/AlN/GaN MIS-HEMTs with low noise and high linearity for millimeter waves |
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| YUAN Jing,JING Guan-Jun,WANG Jian-Chao,WANG Liu,GAO Run-Hu,ZHANG Yi-Chuan,YAO Yi-Xu,WEI Ke,LI Yan-Kui and CHEN Xiao-Juan.High-performance MOCVD-SiNx/AlN/GaN MIS-HEMTs with low noise and high linearity for millimeter waves[J].Journal of Infrared and Millimeter Waves,2024,43(2):199-205. |
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| Authors: | YUAN Jing JING Guan-Jun WANG Jian-Chao WANG Liu GAO Run-Hu ZHANG Yi-Chuan YAO Yi-Xu WEI Ke LI Yan-Kui and CHEN Xiao-Juan |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | SiNx gate dielectrics MOCVD MIS-HEMTs interface state low noise linearity millimeter waves |
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