GaN微电子学的新进展 被引量：10

1

作者 赵正平 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第1期1-16,36,共17页

进入21世纪后,GaN微电子发展迅速,2011年进入工程化。在5G移动通信等新一代应用的牵引下,GaN微电子的创新更加活跃,正开始步入高新产业的发展阶段。介绍了GaN微电子在新器件结构与工艺、微波混合集成、微波单片集成电路(MMIC)、集成电... 进入21世纪后,GaN微电子发展迅速,2011年进入工程化。在5G移动通信等新一代应用的牵引下,GaN微电子的创新更加活跃,正开始步入高新产业的发展阶段。介绍了GaN微电子在新器件结构与工艺、微波混合集成、微波单片集成电路(MMIC)、集成电路和异构集成等方面的最新进展,主要包括新的势垒结构、新的器件结构和工艺、大尺寸Si基器件、高导热金刚石基器件、新的电路拓扑、新的3D集成技术和可靠性研究等,以及在微波电子学和功率电子学两大应用领域的最新成果。分析和评价了SiC基、Si基GaN微电子等的发展态势。 展开更多

关键词 gan高电子迁移率晶体管(hemt) 混合集成电路 微波单片集成电路(MMIC) 3D异构集成 D模 E模 功率电子学 微波电子学

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一种L波段300W GaN脉冲功率模块

2

作者 董四华 刘英坤 +1 位作者 高永辉 秦龙 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第6期555-560,共6页

随着第三代半导体GaN器件技术的不断发展,GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在电子系统中逐步得到了广泛应用。研制了一款小型化L波段300 W GaN脉冲功率模块。研发了满足高压脉冲工作条件的GaN HEMT芯片,采用负载牵引技术进行了器件大信号阻... 随着第三代半导体GaN器件技术的不断发展,GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在电子系统中逐步得到了广泛应用。研制了一款小型化L波段300 W GaN脉冲功率模块。研发了满足高压脉冲工作条件的GaN HEMT芯片,采用负载牵引技术进行了器件大信号阻抗参数提取,并以此为基础设计了小型化匹配网络进行阻抗变换。基于高压驱动芯片和开关器件芯片设计了小型化高压脉冲调制电路。测试结果表明,在工作频率990~1130 MHz、工作电压50 V、脉冲宽度100μs、占空比10%下,功率模块脉冲输出功率大于300 W,功率附加效率大于53%,功率增益大于38 dB。功率模块尺寸为30 mm×30 mm×8 mm。 展开更多

关键词 gan高电子迁移率晶体管(hemt) 负载牵引技术 高压脉冲调制 L波段 功率模块

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一种抑制栅极正负向串扰的GaN HEMT无源驱动电路

3

作者 王忠 秦世清 +1 位作者 王福学 边国辉 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期483-491,共9页

GaN器件由于其更快的开关速度,比硅器件更容易发生严重的开关振荡,也更容易受到栅源电压振荡的影响。为了抑制GaN基半桥结构中的串扰,提出了一种抑制GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)栅极正负向串扰的无源钳位驱动电路来抑制栅源电压振荡。... GaN器件由于其更快的开关速度,比硅器件更容易发生严重的开关振荡,也更容易受到栅源电压振荡的影响。为了抑制GaN基半桥结构中的串扰,提出了一种抑制GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)栅极正负向串扰的无源钳位驱动电路来抑制栅源电压振荡。采用基本无源元件建立自举驱动回路,并增加三极管以构成从驱动电路到GaN HEMT的低阻抗米勒电流路径,抑制正负向串扰。在LTspice软件下进行电路模拟仿真,并搭建实验平台进行实测验证,结果表明栅源电压的最大正向串扰可降至1.2 V,最大负向串扰可降至1.6 V,漏源电流的正向和负向串扰均降至2 A以下,证明该电路对栅源电压以及漏源电流的振荡均有良好的抑制效果。 展开更多

关键词 gan高电子迁移率晶体管(hemt) 驱动电路 串扰 桥式电路 电路振荡

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具有自驱动有源缓冲器的GaN基高效准谐振反激式功率变换器

4

作者 王忠 曹通 +1 位作者 王福学 边国辉 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第3期263-271,共9页

提出了一种具有自驱动有源缓冲器的GaN基高效准谐振(QR)反激式功率变换器,以解决准谐振反激式功率变换器中开关管关断时电压过高的问题。电路以GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件为主开关管和同步整流器开关管,自驱动有源缓冲器由钳位电... 提出了一种具有自驱动有源缓冲器的GaN基高效准谐振(QR)反激式功率变换器,以解决准谐振反激式功率变换器中开关管关断时电压过高的问题。电路以GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件为主开关管和同步整流器开关管,自驱动有源缓冲器由钳位电容和有源开关管组成。该变换器在主开关管关断期间将开关管的电压浪涌钳位为恒定电压,由于有源开关管驱动信号由变压器的次级侧电流控制,因此不需要单独的控制电路。为验证所提出的变换器和控制电路的有效性,搭建了一个60 W的AC-DC功率变换器,测试结果表明,主开关管的最大电压浪涌约为450 V,具有高达91.6%的能量转换效率。 展开更多

关键词 反激式变换器 电压浪涌 自驱动有源缓冲器 gan高电子迁移率晶体管(hemt) DC-DC

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基于GaN HEMT的宽带线性功率放大器 被引量：4

5

作者 沈林泽 杨大宝 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第3期195-199,235,共6页

基于GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)技术,研制了一款工作频率为0.8~1.5 GHz、线性输出功率超过100 W的宽带线性功率放大器。前级功率放大器采用负反馈电路,以提高工作频率带宽和级间匹配性。为改善输出功率的线性化指标,输出级功率放大器... 基于GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)技术,研制了一款工作频率为0.8~1.5 GHz、线性输出功率超过100 W的宽带线性功率放大器。前级功率放大器采用负反馈电路,以提高工作频率带宽和级间匹配性。为改善输出功率的线性化指标,输出级功率放大器采用平衡式电路进行功率合成和匹配,平衡式电路利用90°混合耦合器实现。电路的仿真和优化采用S参数法进行宽带匹配设计。测试结果表明:在0.8~1.5 GHz工作频率内,放大器小信号增益平坦度小于1.3 dB;1 dB增益压缩点输出功率大于100 W,三阶互调失真大于29 dBc,功率附加效率大于40%,实现了宽带、高功率、高效率、高线性度的设计目标。 展开更多

关键词 gan高电子迁移率晶体管(hemt) 功率放大器 宽带 线性化 平衡式电路

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L波段1500W GaN功率放大器

6

作者 史强 要志宏 +1 位作者 蒙燕强 曹欢欢 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第3期218-223,共6页

基于0.5μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺对GaN芯片结构进行了改进。通过优化场板参数提高击穿电压,通过优化接地孔分布方式降低管芯热阻,设计了单指栅宽1500μm、总栅宽120 mm的改进型GaN HEMT。该芯片具有高击穿电压305 V、低热阻... 基于0.5μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺对GaN芯片结构进行了改进。通过优化场板参数提高击穿电压,通过优化接地孔分布方式降低管芯热阻,设计了单指栅宽1500μm、总栅宽120 mm的改进型GaN HEMT。该芯片具有高击穿电压305 V、低热阻0.19℃/W及高功率密度15 W/mm。采用该GaN HEMT芯片设计了一款L波段功率放大器,采用预匹配技术实现功率放大器高阻抗变换比。经测试,在1.2~1.4 GHz,该功率放大器在栅极电压-1.9 V,漏极电压100 V、脉宽100μs、占空比5%的工作条件下,输出功率大于1500 W,功率增益大于15 dB,功率附加效率大于70%。 展开更多

关键词 L波段 gan高电子迁移率晶体管(hemt) 场板结构 结温 预匹配

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W波段三路合成GaN功率放大器MMIC 被引量：3

7

作者 刘如青 张力江 +1 位作者 魏碧华 何健 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第7期521-525,564,共6页

基于GaN HEMT工艺,研制了一款W波段功率放大器MMIC。利用Lange耦合器将3个饱和输出功率大于1 W的单元电路进行三路片上功率合成来实现该功率放大器MMIC。该芯片的制作采用了0.1μm T型栅GaN HEMT技术,衬底为50μm厚的SiC。芯片为三级级... 基于GaN HEMT工艺,研制了一款W波段功率放大器MMIC。利用Lange耦合器将3个饱和输出功率大于1 W的单元电路进行三路片上功率合成来实现该功率放大器MMIC。该芯片的制作采用了0.1μm T型栅GaN HEMT技术,衬底为50μm厚的SiC。芯片为三级级联拓扑结构,采用高低阻抗传输线、介质电容等进行匹配和偏置电路设计,实现低损耗输出,芯片尺寸为3.37 mm×3.53 mm×0.05 mm。测试结果表明,在漏源工作电压15 V、88~92 GHz频率范围内,该MMIC的线性增益大于15 dB,饱和输出功率大于3 W。该MMIC具有功率大、输入输出回波损耗小及应用范围广的优势。 展开更多

关键词 W波段 gan高电子迁移率晶体管(hemt) 功率放大器 耦合器 单片微波集成电路(MMIC)

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P波段3kW GaN功率器件的研制 被引量：3

8

作者 高永辉 徐守利 +4 位作者 银军 赵夕彬 陈欣华 黄雒光 崔玉兴 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第1期59-63,共5页

介绍了一款高压高功率GaN功率器件及其匹配电路。基于国内高压GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的研究基础,选取了GaN HEMT芯片,确定了器件的总栅宽。根据GaN HEMT芯片阻抗,器件内部进行了LC谐振匹配设计,外部采用双边平衡同轴巴伦进行推挽... 介绍了一款高压高功率GaN功率器件及其匹配电路。基于国内高压GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的研究基础,选取了GaN HEMT芯片,确定了器件的总栅宽。根据GaN HEMT芯片阻抗,器件内部进行了LC谐振匹配设计,外部采用双边平衡同轴巴伦进行推挽匹配设计。散热方面通过改善封装管壳热沉材料提高热导率。最终成功研制出高压、3 kW的GaN功率器件,该器件在工作电压为60 V、工作频率为0.35~0.45 GHz、脉宽为300μs、占空比为10%条件下,频带内输出功率大于3 kW、功率增益大于16 dB、功率附加效率大于71%、抗负载失配能力不小于10∶1。 展开更多

关键词 gan高电子迁移率晶体管(hemt) 内匹配 高功率 高效率 P波段

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一种基于ASM-HEMT模型改进陷阱效应的GaN HEMT器件非线性模型

9

作者 李静强 赵哲言 +2 位作者 王生国 付兴中 魏碧华 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第12期972-978,1026,共8页

GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件受制于陷阱效应,建立准确的非线性模型非常困难。介绍了表面势物理基高电子迁移率高级电路模型(ASM-HEMT),分析了标准ASM-HEMT模型在表征陷阱效应方面的不足,进而建立了新的陷阱模型电路拓扑及模型方程... GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件受制于陷阱效应,建立准确的非线性模型非常困难。介绍了表面势物理基高电子迁移率高级电路模型(ASM-HEMT),分析了标准ASM-HEMT模型在表征陷阱效应方面的不足,进而建立了新的陷阱模型电路拓扑及模型方程,新陷阱模型可以更好地表征器件陷阱俘获和释放电子的不对称性。基于0.25μm GaN HEMT器件,进行了脉冲I-V、多偏置S参数、负载牵引仿真及测试,并对新模型进行参数提取和建模。经过对比仿真和测试结果发现,新模型的仿真结果与实测结果比标准ASM-HEMT模型更加吻合,说明新模型表征陷阱效应更加准确,提升了模型的准确性,进而提高GaN HEMT功率放大器设计仿真的准确性。 展开更多

关键词 gan高电子迁移率晶体管(hemt) 高电子迁移率高级电路模型(ASM-hemt) 非线性模型 陷阱效应 电流崩塌效应

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W波段5W GaN四路合成功率放大器MMIC 被引量：1

10

作者 许春良 杨卅男 万悦 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第5期391-396,共6页

基于4英寸(1英寸=2.54 cm)亚微米T型栅GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,采用AlGaN/GaN异质结构外延衬底,研制了一款W波段功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。该功率放大器MMIC通过威尔金森功分器/合成器实现4个饱和输出功率大于1.5 W... 基于4英寸(1英寸=2.54 cm)亚微米T型栅GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,采用AlGaN/GaN异质结构外延衬底,研制了一款W波段功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。该功率放大器MMIC通过威尔金森功分器/合成器实现4个饱和输出功率大于1.5 W的单元子电路片上功率合成,每个单元子电路采用四级级联拓扑结构,利用毫米波高低阻抗线、低寄生介质电容和λ/4传输线等元件实现低损耗拓扑结构。测试结果表明,在91~96 GHz,该功率放大器MMIC线性增益大于17 dB,输入、输出回波损耗均小于-8 dB,饱和输出功率大于5 W,功率附加效率大于15%。 展开更多

关键词 W波段 gan高电子迁移率晶体管(hemt) 功率放大器 功率合成 威尔金森 单片微波集成电路(MMIC)

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AlGaN/GaN HEMT器件结构退化影响因素的研究现状 被引量：1

11

作者 付兴中 赵金霞 +1 位作者 崔玉兴 付兴昌 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期161-168,197,共9页

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件由于高压、大功率等应力条件导致的电学退化过程中往往伴随着结构退化现象产生,结构退化研究对提高器件可靠性起着重要的作用。介绍了近年来国外在高压、大功率、高温、加压时间及辐射等不同因素... AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件由于高压、大功率等应力条件导致的电学退化过程中往往伴随着结构退化现象产生,结构退化研究对提高器件可靠性起着重要的作用。介绍了近年来国外在高压、大功率、高温、加压时间及辐射等不同因素对GaNHEMT器件结构退化的影响方面的研究进展。发现GaNHEMT器件的栅边缘下方出现的凹点和裂纹等结构缺陷是高压、大功率、高频等许多应力条件下都会出现的普遍现象,且凹点和裂纹的退化程度随电学退化程度的加深而加大,并导致器件的可靠性下降。GaNHEMT器件结构退化现象的本质以及改进措施将是未来研究的重点。 展开更多

关键词 gan高电子迁移率晶体管(hemt) 可靠性 结构退化 电学退化 凹点 裂纹

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基于GaN HEMT多倍频程高效率功率放大器设计 被引量：1

12

作者 王永贺 文进才 +2 位作者 孙玲玲 王龙 吕佳梅 《微波学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期51-55,共5页

使用GaN HEMT功率器件,设计了一款多倍频程高效率功率放大器。利用负载牵引技术分析输入功率、偏置电压、工作频率对功率器件输出阻抗的影响,从而寻找出满足宽带性能的最优阻抗区域;输入、输出匹配网络采用了切比雪夫多节阻抗变换器的... 使用GaN HEMT功率器件,设计了一款多倍频程高效率功率放大器。利用负载牵引技术分析输入功率、偏置电压、工作频率对功率器件输出阻抗的影响,从而寻找出满足宽带性能的最优阻抗区域;输入、输出匹配网络采用了切比雪夫多节阻抗变换器的综合设计方法,很好地拓展了匹配网络的带宽性能,从而实现了0.8~4.0 GHz（相对带宽133%）多倍频程高效率功率放大器电路。连续波大信号测试结果表明：在0.8~4.0 GHz的频率范围内输出功率为39.5~42.9 d Bm,漏极效率为54.20%~73.73%,增益为9.4~12.0 d B。在中心频率2.4 GHz未利用线性化技术的情况下使用5 MHz WCDMA调制信号测试得到邻近信道泄漏比（ACLR）为-27.2 d Bc。设计的工作频率能够覆盖目前主要的无线通信系统GSM900M、WCDMA、DCS1800 LTE、PCS1900 LTE、3.5GHz WiMAX以及下一代移动通信系统（5G）等。 展开更多

关键词 gan高电子迁移率晶体管(hemt) 多倍频程 高效率 功率放大器 5G

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不同脉冲工作条件对GaN HEMT器件结温的影响 被引量：1

13

作者 刘霞美 翟玉卫 +2 位作者 乔玉娥 梁法国 郑世棋 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第6期471-476,共6页

研究了不同脉冲工作条件对GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)结温的影响,通过改变脉冲信号发生器的输出频率和占空比来改变器件的工作条件,利用具备高空间分辨率的显微红外热像仪进行瞬态结温测试。结果表明:器件工作在给定的平均功率下,可... 研究了不同脉冲工作条件对GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)结温的影响,通过改变脉冲信号发生器的输出频率和占空比来改变器件的工作条件,利用具备高空间分辨率的显微红外热像仪进行瞬态结温测试。结果表明:器件工作在给定的平均功率下,可以通过提高脉冲信号占空比和频率来改善器件的寿命和性能可靠性;工作在给定的峰值功率下,可以通过降低脉冲占空比和提高脉冲频率来改善器件的寿命和性能可靠性。沟道温度影响着半导体器件的寿命,因此,可以在器件能够承受的范围内通过改变脉冲占空比和脉冲频率来改善器件的寿命和性能可靠性。 展开更多

关键词 gan高电子迁移率晶体管(hemt) 结温 显微红外热像仪 脉冲工作条件 占空比

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宽脉冲大占空比L波段500W内匹配GaN HEMT器件

14

作者 邬佳晟 徐守利 +1 位作者 刘英坤 刘秀博 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期451-455,466,共6页

基于GaN微波功率器件工艺研发了GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）芯片。采用场板结构提高芯片的击穿电压,采用多子胞结构改善热分布,使用微波软件提取管芯的输入、输出阻抗。采用T型匹配网络并加入稳定电阻,提升管芯的输入阻抗并提高电路... 基于GaN微波功率器件工艺研发了GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）芯片。采用场板结构提高芯片的击穿电压,采用多子胞结构改善热分布,使用微波软件提取管芯的输入、输出阻抗。采用T型匹配网络并加入稳定电阻,提升管芯的输入阻抗并提高电路的稳定性,内电路整体封装采用高热导率金属陶瓷全密封外壳,采用多节串联传输线形式,将器件外电路的输入、输出阻抗分别匹配至标准阻抗值50Ω。研制成功了L波段GaN HEMT内匹配大功率器件。在1.2-1.4 GHz、脉宽为5 ms、占空比为30%、栅极工作电压（VGS）为-2.4 V、漏极工作电压（VDS）为50 V条件下,器件输出功率大于500 W,功率附加效率（ηPAE）大于65%,功率增益大于16 d B。 展开更多

关键词 gan高电子迁移率晶体管(hemt) 内匹配 T型匹配网络 负载牵引 宽脉冲 大占空比 大功率晶体管

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低成本Si基GaN微电子学的新进展

15

作者 李永 赵正平 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第2期81-101,共21页

进入21世纪后,宽禁带半导体GaN微电子学发展迅速,SiC基GaN微电子学已成为微波电子学的发展主流,且正在向更高频率和更高功率密度的新一代GaN微波功率器件发展。为了降低成本,Si基GaN微电子学应运而生,在5G通信、电动汽车等绿色能源应用... 进入21世纪后,宽禁带半导体GaN微电子学发展迅速,SiC基GaN微电子学已成为微波电子学的发展主流,且正在向更高频率和更高功率密度的新一代GaN微波功率器件发展。为了降低成本,Si基GaN微电子学应运而生,在5G通信、电动汽车等绿色能源应用发展的带动下,Si基GaN微电子学已进入产业化快速发展阶段。介绍了Si基GaN微电子学在射频Si基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)新器件结构、工艺与可靠性,Si基GaN HEMT单片微波集成电路(MMIC),Si基E模功率GaN HEMT结构设计,大尺寸Si基GaN HEMT工艺,Si基GaN功率开关器件的可靠性,Si基GaN功率变换器的单片集成和高频开关Si基GaN器件的应用创新等工程化、产业化方面的最新技术进展。分析和评价了低成本Si基GaN微电子学工程化和产业化的发展态势。 展开更多

关键词 Si基gan高电子迁移率晶体管(hemt) 单片微波集成电路(MMIC) E模功率gan hemt 可靠性 gan功率变换器 高频开关应用

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低成本Si基GaN微电子学的新进展(续)

16

作者 李永 赵正平 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第3期177-189,共13页

进入21世纪后,宽禁带半导体GaN微电子学发展迅速,SiC基GaN微电子学已成为微波电子学的发展主流,且正在向更高频率和更高功率密度的新一代GaN微波功率器件发展。为了降低成本,Si基GaN微电子学应运而生,在5G通信、电动汽车等绿色能源应用... 进入21世纪后,宽禁带半导体GaN微电子学发展迅速,SiC基GaN微电子学已成为微波电子学的发展主流,且正在向更高频率和更高功率密度的新一代GaN微波功率器件发展。为了降低成本,Si基GaN微电子学应运而生,在5G通信、电动汽车等绿色能源应用发展的带动下,Si基GaN微电子学已进入产业化快速发展阶段。介绍了Si基GaN微电子学在射频Si基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)新器件结构、工艺与可靠性,Si基GaN HEMT单片微波集成电路(MMIC),Si基E模功率GaN HEMT结构设计,大尺寸Si基GaN HEMT工艺,Si基GaN功率开关器件的可靠性,Si基GaN功率变换器的单片集成和高频开关Si基GaN器件的应用创新等工程化、产业化方面的最新技术进展。分析和评价了低成本Si基GaN微电子学工程化和产业化的发展态势。 展开更多

关键词 Si基gan高电子迁移率晶体管(hemt) 单片微波集成电路(MMIC) E模功率gan hemt 可靠性 gan功率变换器 高频开关应用

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L波段350 W AlGaN/GaN HEMT器件研制 被引量：4

17

作者 张力江 默江辉 +3 位作者 崔玉兴 付兴昌 李献杰 张彤 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期437-442,共6页

基于高纯半绝缘碳化硅衬底,采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）工艺生长了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）外延材料。室温下霍尔测试结果表明,外延层二维电子气迁移率为1 950 cm^2/（V·s）,方块电阻为350Ω,电阻均匀性为3%。... 基于高纯半绝缘碳化硅衬底,采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）工艺生长了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）外延材料。室温下霍尔测试结果表明,外延层二维电子气迁移率为1 950 cm^2/（V·s）,方块电阻为350Ω,电阻均匀性为3%。通过优化工艺降低了欧姆接触电阻,提高了器件工作效率。采用源场板结合栅场板的双场板技术和增大源漏间距,提高了器件击穿电压。优化了背面减薄和背面通孔技术,提高了器件散热能力。采用阻抗匹配技术提升了芯片阻抗。最终采用预匹配技术和金属陶瓷封装技术成功制作50 mm栅宽的AlGaN/GaN HEMT器件。直流测试结果表明,器件击穿电压高达175 V。微波测试结果表明,在50 V工作电压、1.3 GHz下,器件输出功率达350 W,功率附加效率达81%,功率增益大于13 d B。 展开更多

关键词 Algan/gan高电子迁移率晶体管(hemt) L波段 大功率 高效率 场板

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不同插入层对抑制Mg掺杂p-GaN的记忆效应

18

作者 李淑萍 孙世闯 张宝顺 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2017年第10期732-735,789,共5页

研究了低温(LT)GaN和AlN不同插入层对抑制Mg掺杂p-GaN金属有机化学气相沉积外延中存在的记忆效应的影响,外延生长p-GaN缓冲层,制作具有该缓冲层的Al GaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT),并对该器件进行电学测试。二次离子质谱仪测试表明p-... 研究了低温(LT)GaN和AlN不同插入层对抑制Mg掺杂p-GaN金属有机化学气相沉积外延中存在的记忆效应的影响,外延生长p-GaN缓冲层,制作具有该缓冲层的Al GaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT),并对该器件进行电学测试。二次离子质谱仪测试表明p-GaN上10 nm厚的LT-GaN插入层相比于2 nm厚的AlN插入层能更好地抑制Mg扩散。霍尔测试表明,2 nm厚的AlN插入层的引入和GaN存在较大的晶格失配会引入位错,进而会降低Al GaN/GaN HEMT的电子迁移率以及增加其方块电阻;含有10 nm厚的LT-GaN插入层的p-GaN作为缓冲层的Al GaN/GaN HEMT,其方块电阻、电子迁移率以及二维电子气(2DEG)密度分别为334.9Ω/,1 923 cm^2/(V·s)和9.68×1012cm^(-2)。器件具有很好的直流特性,其饱和电流为470 mA/mm,峰值跨导为57.7 m S/mm,电流开关比为3.13×10~9。 展开更多

关键词 记忆效应 P-gan 低温(LT)gan插入层 Al gan/gan高电子迁移率晶体管(hemt) 金属有机化学气相沉积(MOCVD) Mg掺杂

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动态应力对AlGaN/GaN HEMT性能的影响 被引量：1

19

作者 刘琨 朱慧 +3 位作者 冯士维 石磊 张亚民 郭春生 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期626-630,共5页

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件在实际应用过程中经常受到由于振动、热胀冷缩等原因引起的动态应力。为了研究动态应力对器件性能带来的影响,利用自主设计的应力机械装置对AlGaN/GaN HEMT芯片持续施加峰值大小为150 MPa,频率为3... AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件在实际应用过程中经常受到由于振动、热胀冷缩等原因引起的动态应力。为了研究动态应力对器件性能带来的影响,利用自主设计的应力机械装置对AlGaN/GaN HEMT芯片持续施加峰值大小为150 MPa,频率为3 Hz的交变应力。施加应力过程中,每隔一定的应力周期对器件进行电学特性测量,得到了不同应力周期下的输出特性曲线和转移特性曲线。研究分析了随着应力周期的增加输出电流和跨导的变化,研究结果表明,器件的输出电流和跨导随着施加动态应力周期的增加而减小。随着动态应力的加载,器件将产生缺陷,是器件发生退化的原因。 展开更多

关键词 Algan/gan高电子迁移率晶体管(hemt) 交变应力 电学特性 KINK效应 缺陷

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蓝宝石衬底上槽栅型X波段增强型AlGaN/GaN HEMT 被引量：1

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作者 顾国栋 敦少博 +5 位作者 郭红雨 韩婷婷 吕元杰 房玉龙 张志荣 冯志红 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第6期433-437,共5页

研制了一款X波段增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。在3英寸(1英寸=2.54 cm)蓝宝石衬底上采用低损伤栅凹槽刻蚀技术制备了栅长为0.3μm的增强型AlGaN/GaN HEMT。所制备的增强型器件的阈值电压为0.42 V,最大跨导为401 mS/mm,导... 研制了一款X波段增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。在3英寸(1英寸=2.54 cm)蓝宝石衬底上采用低损伤栅凹槽刻蚀技术制备了栅长为0.3μm的增强型AlGaN/GaN HEMT。所制备的增强型器件的阈值电压为0.42 V,最大跨导为401 mS/mm,导通电阻为2.7Ω·mm。器件的电流增益截止频率和最高振荡频率分别为36.1和65.2 GHz。在10 GHz下进行微波测试,增强型AlGaN/GaN HEMT的最大输出功率密度达到5.76 W/mm,最大功率附加效率为49.1%。在同一材料上制备的耗尽型器件最大输出功率密度和最大功率附加效率分别为6.16 W/mm和50.2%。增强型器件的射频特性可与在同一晶圆上制备的耗尽型器件相比拟。 展开更多

关键词 Algan/gan高电子迁移率晶体管(hemt) 增强型 低损伤刻蚀 栅凹槽 射频特性

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