同面电极砷化镓光导开关的导通特性 被引量：1

1

作者 刘英洲 韦金红 +2 位作者 王郎宁 李嵩 冯进军 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第1期10-17,共8页

砷化镓光导开关(GaAs PCSS)作为固态脉冲功率器件,具有可承载高电压、超快速导通、在高重复频率下稳定工作等特点。基于多雪崩电离畴理论,建立了同面电极GaAs PCSS的二维数值计算模型,分析了GaAs PCSS的瞬态导通特性和延迟击穿特性。仿... 砷化镓光导开关(GaAs PCSS)作为固态脉冲功率器件,具有可承载高电压、超快速导通、在高重复频率下稳定工作等特点。基于多雪崩电离畴理论,建立了同面电极GaAs PCSS的二维数值计算模型,分析了GaAs PCSS的瞬态导通特性和延迟击穿特性。仿真结果表明,载流子浓度的增加与雪崩电离畴的形成和演化之间存在正反馈环路,促使GaAs PCSS超快速导通;雪崩电离畴的形成和演化会影响PCSS的延迟击穿特性。偏置电压、光照强度、PCSS长度和触发位置均会影响PCSS的延迟时间和导通时间。该结论对GaAs PCSS设计及开展相关实验研究具有参考意义。 展开更多

关键词 砷化镓(gaas) 光导开关(PCSS) 同面电极 雪崩电离畴 超快速导通

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GaAs衬底共面波导S参数标准样片研制 被引量：5

2

作者 殷玉喆 张旭勤 +1 位作者 高猛 张继平 《微波学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期44-49,共6页

GaAs等固态微波裸芯片电性能测试需要采用探针将共面波导参考面过渡到同轴参考面。设计制作了用于微波探针校准的GaAs衬底的计量级标准样片,包括SOLT和TRL校准模块,以及匹配传输线、衰减及驻波等验证模块。提出了平衡电桥结构,兼具衰减... GaAs等固态微波裸芯片电性能测试需要采用探针将共面波导参考面过渡到同轴参考面。设计制作了用于微波探针校准的GaAs衬底的计量级标准样片,包括SOLT和TRL校准模块,以及匹配传输线、衰减及驻波等验证模块。提出了平衡电桥结构,兼具衰减驻波标准,带内平坦,且工艺适应性好。经过与国外校准片比对,验证了频率覆盖100 MHz^50 GHz,驻波比测量范围:1.1,1.5,2.5,5,10;衰减测量范围:-1 dB,-2 dB,-3 dB,-10 dB,-20dB,-30 dB,-40 dB;匹配负载反射损耗小于-30 dB。同时提取了SOLT校准模块的矢网校准用参数。 展开更多

关键词 微波探针 校准 砷化镓(gaas) 共面波导 S参数

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GaAs PHEMT工艺V波段有源二倍频器MMIC 被引量：4

3

作者 吴永辉 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期481-484,493,共5页

基于标准GaAs赝配高电子迁移率晶体管（PHEMT）工艺,设计了一个输出频率在V波段的有源二倍频器单片微波集成电路（MMIC）,实现了高输出功率和良好的谐波抑制特性。芯片内部集成了180°马逊巴伦、对管变频和输出功率放大器等电路。... 基于标准GaAs赝配高电子迁移率晶体管（PHEMT）工艺,设计了一个输出频率在V波段的有源二倍频器单片微波集成电路（MMIC）,实现了高输出功率和良好的谐波抑制特性。芯片内部集成了180°马逊巴伦、对管变频和输出功率放大器等电路。重点优化设计了马逊巴伦的版图结构,在宽带内具有良好的相位和幅度特性;分析了对管变频结构电路的原理,确定其最佳工作电压在压断电压附近;设计了V波段两级放大器电路,对带内信号放大的同时抑制了带外谐波信号,提高了整个倍频器的输出功率。芯片采用微波探针台在片测试,在外加3.5 V电源电压下的工作电流为147 mA;输入功率为14 dBm时,在55-65 GHz输出带宽内的输出功率为13 dBm;带内基波抑制大于20 dBc,芯片面积为2.1 mm×1.3 mm。此倍频器MMIC可应用于V波段通信系统和微波测量系统。 展开更多

关键词 砷化镓(gaas)赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT) V波段 倍频器 马逊巴伦 单片微波集成电路(MMIC)

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基于2μ mGaAs HBT工艺的L型分布式放大器设计

4

作者 张瑛 王志功 徐建 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1064-1069,共6页

为满足电子系统对放大器的带宽性能要求，基于2μm砷化镓（GaAs）异质结双极晶体管（HBT）工艺设计了一种新的分布式放大器。设计采用了输入电容耦合技术和L型传输线结构，有效提升了放大器的频率性能。测试结果显示，该放大器的3dB带... 为满足电子系统对放大器的带宽性能要求，基于2μm砷化镓（GaAs）异质结双极晶体管（HBT）工艺设计了一种新的分布式放大器。设计采用了输入电容耦合技术和L型传输线结构，有效提升了放大器的频率性能。测试结果显示，该放大器的3dB带宽达到14GHz，在1．2GHz～10．5GHz频率范围内增益为6．6dB，带内增益平坦度为±0．5dB，输入回波损耗小于-14dB，输出回波损耗小于-8．8dB，表现出了高增益和大带宽的特性。 展开更多

关键词 分布式放大器 人工传输线 异质结晶体管 超宽带(UWB) 砷化镓(gaas)

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GaAs(001)_β2(2×4)表面RHEED图谱的虚拟设计

5

作者 崔英善 张正平 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第6期82-84,88,共4页

为了保证有关国内一流大型仪器设备的实验教学质量,同时还能节省高校的实验耗费,在LabVIEW8.2开发环境下,通过对反射式高能电子衍射仪(RHEED)原理、样品砷化镓GaAs(001)_β2(2×4)表面原子结构及相关固体物理学知识的深入探究,运用... 为了保证有关国内一流大型仪器设备的实验教学质量,同时还能节省高校的实验耗费,在LabVIEW8.2开发环境下,通过对反射式高能电子衍射仪(RHEED)原理、样品砷化镓GaAs(001)_β2(2×4)表面原子结构及相关固体物理学知识的深入探究,运用图形化编程语言,采用数据流编程方式,设计实现了理论情况下的GaAs(001)_β2(2×4)表面原子结构RHEED图谱。该阶段性成果使得虚拟RHEED实验系统的研究开发有了突破性进展。 展开更多

关键词 虚拟仪器 虚拟仪器开发平台(LabVIEW) 砷化镓(gaas) 反射式高能电子衍射仪(RHEED)图谱

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GaAs基大功率半导体激光器的研究进展 被引量：2

6

作者 张旭 董海亮 +3 位作者 贾志刚 张爱琴 梁建 许并社 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期9-15,共7页

经半个多世纪的发展,半导体激光器的理论和实践都取得巨大成果。近年来,GaAs基大功率半导体激光器凭其优势,在众多领域得到广泛应用。但是GaAs基大功率半导体激光器仍面临着功率不足、发热量大及光束质量差的问题。光电性能差是限制其... 经半个多世纪的发展,半导体激光器的理论和实践都取得巨大成果。近年来,GaAs基大功率半导体激光器凭其优势,在众多领域得到广泛应用。但是GaAs基大功率半导体激光器仍面临着功率不足、发热量大及光束质量差的问题。光电性能差是限制其应用的关键问题,如何进一步提高激光器的光电性能是半导体激光器面临的挑战。输出功率、电光转换效率、光束质量、寿命和可靠性是衡量半导体激光器性能最重要的参数。电光转换效率直接影响器件的输出功率,转换效率低产生的热量更多,导致器件工作温度升高,使得器件的稳定性变差,严重影响器件的寿命和可靠性。近年来,随着GaAs基大功率半导体激光器外延生长技术的提高、器件结构设计的理论水平提高以及封装技术的提升,激光器的输出功率和电光转换效率均得到了大幅提高。从2007年到2017年,边发射激光器的单管输出功率已由14.7 W提高至33 W,而光抽运面发射器件在2018年单管输出功率高达72 W。2020年单管器件的电光转换效率已高达74.6%。随着高效冷却技术的发展,半导体激光器的寿命已达百万小时以上。本文主要介绍了GaAs基半导体激光器近年来的发展状况,综述了外延结构、输出功率、电光转换效率、光束质量、寿命和可靠性等方面的发展现状,探讨了影响输出功率的各种因素及目前的解决方法,展望了半导体激光器未来的发展趋势。 展开更多

关键词 大功率半导体激光器 砷化镓(gaas) 输出功率 电光转换效率 光束质量 寿命与可靠性

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2~18 GHz GaAs超宽带低噪声放大器MMIC 被引量：3

7

作者 李士卿 何庆国 戴剑 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第3期224-230,共7页

基于90 nm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计并制备了一款2~18 GHz的超宽带低噪声放大器(LNA)单片微波集成电路(MMIC)。该款放大器具有两级共源共栅级联结构,通过负反馈实现了超宽带内的增益平坦设计。在共栅晶体管的栅极增... 基于90 nm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计并制备了一款2~18 GHz的超宽带低噪声放大器(LNA)单片微波集成电路(MMIC)。该款放大器具有两级共源共栅级联结构,通过负反馈实现了超宽带内的增益平坦设计。在共栅晶体管的栅极增加接地电容,提高了放大器的高频输出阻抗,进而拓宽了带宽,提高了高频增益,并降低了噪声。在片测试结果表明,在5 V单电源电压下,在2~18 GHz内该低噪声放大器小信号增益约为26.5 dB,增益平坦度小于±1 dB,1 dB压缩点输出功率大于13.5 dBm,噪声系数小于1.5 dB,输入、输出回波损耗均小于-10 dB,工作电流为100 mA,芯片面积为2 mm×1 mm。该超宽带低噪声放大器可应用于雷达接收机系统中,有利于接收机带宽、噪声系数和体积等的优化。 展开更多

关键词 砷化镓(gaas) 赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT) 单片微波集成电路(MMIC) 低噪声放大器(LNA) 共源共栅 超宽带

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GaAs基霍尔传感器的研究进展 被引量：2

8

作者 董健方 彭挺 +2 位作者 高能武 金立川 钟智勇 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期561-571,590,共12页

霍尔传感器作为磁传感器的重要成员,广泛应用于汽车电子和无线通信等电子系统。与以第一代半导体材料硅、锗等为基底的霍尔传感器相比,Ga As基霍尔传感器具有更高的磁场分辨率、灵敏度和稍好的温度特性。概述了Ga As材料在霍尔传感器领... 霍尔传感器作为磁传感器的重要成员,广泛应用于汽车电子和无线通信等电子系统。与以第一代半导体材料硅、锗等为基底的霍尔传感器相比,Ga As基霍尔传感器具有更高的磁场分辨率、灵敏度和稍好的温度特性。概述了Ga As材料在霍尔传感器领域的优势及霍尔单元形状的研究进展;综述了采用外延工艺制备的单外延结构的Ga As基霍尔传感器和异质结构的Ga As基霍尔传感器的研究进展;详细介绍了电压偏移消除技术的研究进展,包括结构的优化、正交对消补偿和旋转电流技术;最后对Ga As基霍尔传感器的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 霍尔传感器 砷化镓(gaas) 异质结 磁场传感器 电压偏移消除技术

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宽带混频器的优化设计 被引量：1

9

作者 吴会丛 于洁 +1 位作者 吴楠 李斌 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2017年第5期330-334,共5页

采用0.25μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计并实现了一款单片宽带混频器。该混频器采用双平衡混频器结构,以串联的两个漏源相连的PHEMT作为环形二极管电桥中的二极管以提升混频器线性度。本振巴伦和射频巴伦均采用螺旋线式... 采用0.25μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计并实现了一款单片宽带混频器。该混频器采用双平衡混频器结构,以串联的两个漏源相连的PHEMT作为环形二极管电桥中的二极管以提升混频器线性度。本振巴伦和射频巴伦均采用螺旋线式Marchand巴伦,为降低巴伦的幅度及相位不平衡度,采用遗传算法对巴伦的几何参数进行了优化设计。该混频器电路采用0.25μm GaAs PHEMT工艺实现,芯片面积为1.5 mm×1.1 mm。测试结果表明,当本振功率为20 dBm时,变频损耗小于7 dB,输入三阶交调点IIP_3大于22 dBm。本振端口到射频端口和中频端口的隔离度均大于30 dB。 展开更多

关键词 砷化镓(gaas) 混频器 高线性度 遗传算法 巴伦

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K波段平衡式矢量调制器MMIC 被引量：2

10

作者 李富强 许刚 方园 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第9期681-685,690,共6页

基于0.15μm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(GaAs PHEMT)工艺,设计并实现了一款K波段的平衡式矢量调制器微波单片集成电路(MMIC)芯片。该矢量调制器集成了Lange耦合器、双相幅度调制器和威尔金森功率合成器,其中双相幅度调制器采用平衡... 基于0.15μm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(GaAs PHEMT)工艺,设计并实现了一款K波段的平衡式矢量调制器微波单片集成电路(MMIC)芯片。该矢量调制器集成了Lange耦合器、双相幅度调制器和威尔金森功率合成器,其中双相幅度调制器采用平衡式结构对幅度和相位失真进行了补偿。当工作电压以10 mV为步进,从-0.9~0 V扫描时,矢量调制器MMIC实现了连续幅度调制和0°~360°的相位调制。测试结果表明,在18~26 GHz频率内,最大调幅深度大于27 dB,插入损耗小于8.1 dB,输入电压驻波比小于1.3∶1,输出电压驻波比小于1.5∶1。平衡式矢量调制器MMIC尺寸为2.4 mm×2.5 mm,该电路具有插入损耗小、芯片尺寸小、功耗低等特点,可广泛应用于数字通信系统中。 展开更多

关键词 微波单片集成电路(MMIC) 矢量调制器 砷化镓(gaas) 赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT) 双相幅度调制器 平衡式结构

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超低功耗Q波段低噪声放大器芯片的设计和实现

11

作者 方园 叶显武 +1 位作者 吴洪江 刘永强 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期167-170,210,共5页

采用GaAs赝配HEMT单片微波集成电路（MMIC）工艺和堆栈偏置技术设计实现了一款Q波段低噪声放大器（LNA）芯片。该放大器采用4级级联的堆栈偏置拓扑结构,前两级电路在确保较低输入回波损耗的同时优化了放大器的噪声系数,后两级电路则采... 采用GaAs赝配HEMT单片微波集成电路（MMIC）工艺和堆栈偏置技术设计实现了一款Q波段低噪声放大器（LNA）芯片。该放大器采用4级级联的堆栈偏置拓扑结构,前两级电路在确保较低输入回波损耗的同时优化了放大器的噪声系数,后两级电路则采用最大增益的匹配方式,确保放大器具有良好的增益平坦度和较小的输出回波损耗。该LNA芯片最终尺寸为3250μm×1500μm,实测结果表明在40～46 GHz工作频率内放大器工作稳定,小信号增益大于23 dB,噪声系数小于3.0 dB,在4.5 V工作电压下消耗电流约6 mA。此外,在片实测结果和设计结果符合良好。 展开更多

关键词 超低功耗 堆栈偏置 Q波段 砷化镓单片微波集成电路(gaas MMIC) 低噪声放大器(LNA)

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一种正电压控制的单片微波集成单刀双掷开关 被引量：7

12

作者 刘方罡 要志宏 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第7期526-530,共5页

设计了一款GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)单片微波集成正电压控制开关。该电路设计采用片上集成隔直电容,对传统负电压控制开关的拓扑结构进行改进。针对PHEMT开关低频(0.1 GHz)下1 dB压缩点输入功率(Pi(1 dB))陡降问题进行分析,... 设计了一款GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)单片微波集成正电压控制开关。该电路设计采用片上集成隔直电容,对传统负电压控制开关的拓扑结构进行改进。针对PHEMT开关低频(0.1 GHz)下1 dB压缩点输入功率(Pi(1 dB))陡降问题进行分析,提出了改进栅极输入阻抗的方法,有效提高了PHEMT开关低频下的Pi(1 dB)。采用中国电子科技集团公司第十三研究所0.25μm GaAs PHEMT工艺进行了仿真和流片,芯片的面积为1.0 mm×1.0 mm。测试结果表明,在频率为0.1~4 GHz内,插入损耗小于0.8 dB,隔离度大于42 dB,Pi(1 dB)大于15 dBm。控制电压为0 V/5 V。该款GaAs PHEMT微波单片集成正电压控制开关设计全部达到了预期性能,并实现了改善低频下的Pi(1 dB)的目标。 展开更多

关键词 砷化镓(gaas) 单片微波集成电路(MMIC) 单刀双掷(SPDT)开关 正电压控制开关 功率压缩

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