InGaAs high electron mobility transistors （HEMTs） on InP substrate with very good device performance have been grown by mental organic chemical vapor deposition （MOCVD）. Room temperature Hall mobilities of the 2-D...InGaAs high electron mobility transistors （HEMTs） on InP substrate with very good device performance have been grown by mental organic chemical vapor deposition （MOCVD）. Room temperature Hall mobilities of the 2-DEG are measured to be over 8 700 cm^2/V-s with sheet carrier densities larger than 4.6× 10^12 cm^ 2. Transistors with 1.0 μm gate length exhibits transconductance up to 842 mS/ram. Excellent depletion-mode operation, with a threshold voltage of-0.3 V and IDss of 673 mA/mm, is realized. The non-alloyed ohmic contact special resistance is as low as 1.66×10^-8 Ω/cm^2, which is so far the lowest ohmic contact special resistance. The unity current gain cut off frequency （fT） and the maximum oscillation frequency （fmax） are 42.7 and 61.3 GHz, respectively. These results are very encouraging toward manufacturing InP-based HEMT by MOCVD.展开更多
提出了一种用于InP高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)的分布式小信号等效电路建模方法。在采用的模型中考虑了分布电容效应,通过加入三个分布电容来表征。为了精确建模,在提取寄生电容时考虑到寄生电感引入...提出了一种用于InP高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)的分布式小信号等效电路建模方法。在采用的模型中考虑了分布电容效应,通过加入三个分布电容来表征。为了精确建模,在提取寄生电容时考虑到寄生电感引入的误差,首先提取了寄生电感。在达到50 GHz的InP HEMT中,小信号建模方法的有效性得到了验证。此外,在2~50 GHz频率范围内,S参数建模误差小于4%,这也证明了所提出建模方法的高建模精度。展开更多
为了实现对氮化镓高电子迁移率晶体管GaN HEMT(gallium nitride high electron mobility transistor)高速开关带来的开通过压、误导通、开关振荡和EMI噪声等问题展开定量的仿真分析,提出了一种基于建模数据和最优化算法的门极增强型GaN ...为了实现对氮化镓高电子迁移率晶体管GaN HEMT(gallium nitride high electron mobility transistor)高速开关带来的开通过压、误导通、开关振荡和EMI噪声等问题展开定量的仿真分析,提出了一种基于建模数据和最优化算法的门极增强型GaN HEMT电热行为模型建模方法。相比较于常规GaN HEMT行为模型,所提出的建模方法采用2个简单的建模公式实现了对GaN HEMT在第一和第三象限宽工作温度范围内的电热特性进行准确的建模。同时采用一个紧凑的建模公式实现对GaN HEMT非线性寄生电容的精确建模。此外,提出了一种遗传算法和Levenberg-Marquardt算法组合的优化算法,基于该优化算法和建模数据实现了对建模参数的快速提取,在较大程度上减小了建模时间和工作量。仿真表明,所提出的建模方法能够实现对不同公司多个型号的GaN HEMT器件展开精确的建模。最后通过吻合的动态仿真和实验数据验证了所提建模方法的正确性和有效性。展开更多
利用具备亚微米量级空间分辨率和纳秒级时间分辨率的热反射测温技术对工作在脉冲偏置条件下的CGH4006P型Ga N HEMT进行了瞬态温度检测。测量了Ga N器件表面栅极、漏极和源极金属各部位在20μs内的瞬态温度幅度、分布及变化速度等数据。...利用具备亚微米量级空间分辨率和纳秒级时间分辨率的热反射测温技术对工作在脉冲偏置条件下的CGH4006P型Ga N HEMT进行了瞬态温度检测。测量了Ga N器件表面栅极、漏极和源极金属各部位在20μs内的瞬态温度幅度、分布及变化速度等数据。栅极、漏极和源极的温度幅度有着非常明显的差距,器件表面以栅为中心呈现较大的温度分布梯度。器件表面栅金属温度变化幅度最高、变化速度最快,其主要温度变化发生在5μs之内。经过仔细分析,器件各部位温度差异的主要原因是器件的传热方向、不同区域与发热点的距离。展开更多
基于Ga N高电子迁移率晶体管（HEMT）技术,研制了在0.8-4 GHz频率下,输出功率大于50 W的宽带平衡式功率放大器。采用3 d B耦合器电桥构建平衡式功率放大器结构;采用多节阻抗匹配技术设计了输入/输出匹配网络,实现了功率放大器的宽带特性...基于Ga N高电子迁移率晶体管（HEMT）技术,研制了在0.8-4 GHz频率下,输出功率大于50 W的宽带平衡式功率放大器。采用3 d B耦合器电桥构建平衡式功率放大器结构;采用多节阻抗匹配技术设计了输入/输出匹配网络,实现了功率放大器的宽带特性;采用高介电常数Al2O3基材实现了小型化功率放大器单元;采用热膨胀系数与Si C接近的铜-钼-铜载板作为Ga N HEMT管芯共晶载体,防止功率管芯高温工作过程中因为热膨胀而烧毁。测试结果表明,在0.8-4 GHz频带内,功率放大器功率增益大于6.4 d B,增益平坦度为±1.5 d B,饱和输出功率值大于58.2 W,漏极效率为41%-62%。展开更多
增强型氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)是高频高功率器件与开关器件领域的研究热点,P-GaN栅技术因具备制备工艺简单、可控且工艺重复性好等优势而成为目前最常用且唯一实现商用的GaN基增强型...增强型氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)是高频高功率器件与开关器件领域的研究热点,P-GaN栅技术因具备制备工艺简单、可控且工艺重复性好等优势而成为目前最常用且唯一实现商用的GaN基增强型器件制备方法。首先,概述了当前制约P-GaN栅结构GaN基HEMT器件发展的首要问题,从器件结构与器件制备工艺这2个角度,综述了其性能优化举措方面的最新研究进展。然后,通过对研究进展的分析,总结了当前研究工作面临的挑战以及解决方法。最后,对未来的发展前景、发展方向进行了展望。展开更多
基金Project(Z132012A001)supported by the Technical Basis Research Program in Science and Industry Bureau of ChinaProject(61201028,60876009)supported by the National Natural Science Foundation of China
文摘InGaAs high electron mobility transistors （HEMTs） on InP substrate with very good device performance have been grown by mental organic chemical vapor deposition （MOCVD）. Room temperature Hall mobilities of the 2-DEG are measured to be over 8 700 cm^2/V-s with sheet carrier densities larger than 4.6× 10^12 cm^ 2. Transistors with 1.0 μm gate length exhibits transconductance up to 842 mS/ram. Excellent depletion-mode operation, with a threshold voltage of-0.3 V and IDss of 673 mA/mm, is realized. The non-alloyed ohmic contact special resistance is as low as 1.66×10^-8 Ω/cm^2, which is so far the lowest ohmic contact special resistance. The unity current gain cut off frequency （fT） and the maximum oscillation frequency （fmax） are 42.7 and 61.3 GHz, respectively. These results are very encouraging toward manufacturing InP-based HEMT by MOCVD.
基金Supported by the Project InP High Electron Mobility Transistor Noise Model Research and Technical Support in Cooperation with ZTEthe Key Research and Development Program of Shaanxi(2021GY-010)。
文摘提出了一种用于InP高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)的分布式小信号等效电路建模方法。在采用的模型中考虑了分布电容效应,通过加入三个分布电容来表征。为了精确建模,在提取寄生电容时考虑到寄生电感引入的误差,首先提取了寄生电感。在达到50 GHz的InP HEMT中,小信号建模方法的有效性得到了验证。此外,在2~50 GHz频率范围内,S参数建模误差小于4%,这也证明了所提出建模方法的高建模精度。
文摘利用具备亚微米量级空间分辨率和纳秒级时间分辨率的热反射测温技术对工作在脉冲偏置条件下的CGH4006P型Ga N HEMT进行了瞬态温度检测。测量了Ga N器件表面栅极、漏极和源极金属各部位在20μs内的瞬态温度幅度、分布及变化速度等数据。栅极、漏极和源极的温度幅度有着非常明显的差距,器件表面以栅为中心呈现较大的温度分布梯度。器件表面栅金属温度变化幅度最高、变化速度最快,其主要温度变化发生在5μs之内。经过仔细分析,器件各部位温度差异的主要原因是器件的传热方向、不同区域与发热点的距离。
文摘基于Ga N高电子迁移率晶体管（HEMT）技术,研制了在0.8-4 GHz频率下,输出功率大于50 W的宽带平衡式功率放大器。采用3 d B耦合器电桥构建平衡式功率放大器结构;采用多节阻抗匹配技术设计了输入/输出匹配网络,实现了功率放大器的宽带特性;采用高介电常数Al2O3基材实现了小型化功率放大器单元;采用热膨胀系数与Si C接近的铜-钼-铜载板作为Ga N HEMT管芯共晶载体,防止功率管芯高温工作过程中因为热膨胀而烧毁。测试结果表明,在0.8-4 GHz频带内,功率放大器功率增益大于6.4 d B,增益平坦度为±1.5 d B,饱和输出功率值大于58.2 W,漏极效率为41%-62%。
文摘增强型氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)是高频高功率器件与开关器件领域的研究热点,P-GaN栅技术因具备制备工艺简单、可控且工艺重复性好等优势而成为目前最常用且唯一实现商用的GaN基增强型器件制备方法。首先,概述了当前制约P-GaN栅结构GaN基HEMT器件发展的首要问题,从器件结构与器件制备工艺这2个角度,综述了其性能优化举措方面的最新研究进展。然后,通过对研究进展的分析,总结了当前研究工作面临的挑战以及解决方法。最后,对未来的发展前景、发展方向进行了展望。
