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1 A/mm高电流密度金刚石微波功率器件
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作者 谯兵 郁鑫鑫 +3 位作者 李忠辉 陶然 周建军 陈堂胜 《固体电子学研究与进展》 CAS 2024年第1期1-5,共5页
基于自对准栅电极制备技术,研制了具有低导通电阻和高电流密度的氢终端金刚石微波功率器件。采用高功函数金属Au与氢终端金刚石实现了良好的欧姆接触,接触电阻为0.73Ω·mm。得益于较低的源漏串联电阻和低损伤Al2O3栅介质原子层沉... 基于自对准栅电极制备技术,研制了具有低导通电阻和高电流密度的氢终端金刚石微波功率器件。采用高功函数金属Au与氢终端金刚石实现了良好的欧姆接触,接触电阻为0.73Ω·mm。得益于较低的源漏串联电阻和低损伤Al2O3栅介质原子层沉积工艺,金刚石微波器件的导通电阻低至4Ω·mm,饱和电流密度达1.01 A/mm,最大跨导为213 mS/mm,最大振荡频率达58 GHz。研究了该器件在2 GHz和10 GHz频率下连续波功率输出特性,发现在15 V低工作电压下即可分别实现1.56 W/mm和1.12 W/mm的输出功率密度,展现出自对准技术在研制高电流和高输出功率金刚石微波器件上的潜力。 展开更多
关键词 金刚石 自对准技术 高电流密度 微波功率
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基于GCPW的220GHz砷化镓芯片基波混频电路
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作者 顾国栋 王国瑾 +6 位作者 朱忠博 郝晓林 张立森 宋旭波 徐鹏 梁士雄 冯志红 《空间电子技术》 2024年第4期65-70,共6页
为了提高太赫兹收发系统的集成度,设计并制备了220GHz基于共面波导输出接口的片上砷化镓基波混频电路。首先,对研制的砷化镓肖特基二极管的I-V和C-V进行测试表征,并提取了相应的肖特基二极管电路参数。其次,分别设计了串联肖特基二极管... 为了提高太赫兹收发系统的集成度,设计并制备了220GHz基于共面波导输出接口的片上砷化镓基波混频电路。首先,对研制的砷化镓肖特基二极管的I-V和C-V进行测试表征,并提取了相应的肖特基二极管电路参数。其次,分别设计了串联肖特基二极管、低通滤波器、3dB耦合器等结构,并对其进行了联合仿真,实现了220GHz混频基波电路。最后,通过优化整合工艺,采用二极管倒装的形式封装在电路上形成片上混频器。对研制的混频电路进行了测试验证:在固定中频5GHz的条件下,测试结果表明在200GHz~220GHz频率范围内芯片的变频损耗均小于15dB,在204GHz处获得了最低损耗10.6dB。基于GCPW的砷化镓芯片电路结构简单,无需波导腔体装配,可以与其他射频器件集成在一起,减小芯片体积,增加集成度。 展开更多
关键词 太赫兹 肖特基二极管 接地共面波导 基波混频
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基于太赫兹单片集成电路的560 GHz次谐波混频器设计
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作者 张宜明 张勇 +3 位作者 牛斌 代鲲鹏 张凯 陈堂胜 《固体电子学研究与进展》 CAS 2024年第5期390-395,共6页
基于太赫兹单片集成技术,设计并加工了一款560 GHz次谐波混频器。建立了二极管的三维电磁模型进行全波仿真,并结合二极管SPICE参数模型,获得了包括寄生参数和本征参数的二极管完整模型。基于半分部−半整体设计法对电路进行了仿真优化,... 基于太赫兹单片集成技术,设计并加工了一款560 GHz次谐波混频器。建立了二极管的三维电磁模型进行全波仿真,并结合二极管SPICE参数模型,获得了包括寄生参数和本征参数的二极管完整模型。基于半分部−半整体设计法对电路进行了仿真优化,既具有灵活性,电路整体尺寸也较小。整体电路设计在3μm厚的GaAs薄膜上,有效地抑制了高次模的传输,同时降低传输损耗。通过铺大面积的梁氏引线提供足够的应力支撑,提高电路的稳定性。实验结果表明:本振驱动功率3 mW下,混频器在520~600 GHz射频范围内变频损耗小于11 dB。 展开更多
关键词 太赫兹单片集成电路 次谐波混频器 肖特基势垒二极管
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一种毫米波双面晶圆的自动化三维测试系统
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作者 杨进 张君直 +4 位作者 朱健 黄旼 郁元卫 闫樊钰慧 王留宝 《固体电子学研究与进展》 2025年第1期94-101,共8页
近年来,随着摩尔定律逐渐放缓,晶上系统(System on wafer, SoW)技术作为最热门的“超越摩尔”技术路线之一,已经成为先进封装领域的研究热点。基于晶上系统技术,将传统的毫米波收发前端阵列组件进行三维重构集成,可实现全新的轻薄化毫... 近年来,随着摩尔定律逐渐放缓,晶上系统(System on wafer, SoW)技术作为最热门的“超越摩尔”技术路线之一,已经成为先进封装领域的研究热点。基于晶上系统技术,将传统的毫米波收发前端阵列组件进行三维重构集成,可实现全新的轻薄化毫米波晶上阵列,具有“三免”(免连接器、免电缆、免管壳封装)的颠覆性结构。本文针对毫米波晶上阵列的自动化测试需求,创新性提出一种毫米波双面晶圆测试方法,突破了多尺寸双面晶圆可靠固定、双面探针精确对准和自动切换以及扎针强度精确控制和实时调节等关键技术,在此基础上研制出毫米波双面晶圆自动测试平台,解决了毫米波收发前端晶上阵列三维测试的难点,对毫米波晶上系统的测试具有重大参考价值。 展开更多
关键词 毫米波 双面晶圆 自动化测试 三维测试 测试系统
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65GHz薄膜铌酸锂电光强度调制器
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作者 顾晓文 钱广 +4 位作者 王琛全 戴姜平 唐杰 孔月婵 陈堂胜 《固体电子学研究与进展》 2025年第1期F0003-F0003,共1页
南京电子器件研究所基于自主101.6mm(4英寸)硅基绝缘体上薄膜铌酸锂(Lithium niobate-on-insulator,LNOI)工艺平台设计并成功研制了LNOI电光强度调制器芯片(如图1所示,单只芯片尺寸12.5mm×2.2mm),研究了低损耗LNOI光波导、低应力... 南京电子器件研究所基于自主101.6mm(4英寸)硅基绝缘体上薄膜铌酸锂(Lithium niobate-on-insulator,LNOI)工艺平台设计并成功研制了LNOI电光强度调制器芯片(如图1所示,单只芯片尺寸12.5mm×2.2mm),研究了低损耗LNOI光波导、低应力低损耗氧化硅生长等核心工艺,突破了宽带、低插入损耗LNOI调制器技术。调制器芯片典型插入损耗≤5dB(如图2所示),3dB调制带宽>65GHz(如图3所示),射频半波电压V_(π)=3.3 V@50 kHz(如图4所示),射频回波损耗>10dB,消光比>20dB。该芯片具有小尺寸、低插损、低半波电压、高带宽的特点,可应用于微波光子、数字光传输等领域。 展开更多
关键词 低插入损耗 铌酸锂 芯片尺寸 微波光子 调制带宽 回波损耗 光波导 光传输
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19~21 GHz GaAs高线性功率放大器MMIC
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作者 刘晓禹 韩程浩 +7 位作者 阮文武 郭润楠 刘伶 许鑫东 侯泽文 庄园 余旭明 陶洪琪 《电子技术应用》 2025年第4期72-78,共7页
基于0.15μm GaAs高电子迁移率晶体管(pHEMT)工艺研制了一款19~21 GHz的高线性功率放大器单片微波集成电路。高峰均比信号传输场景中,功率放大器的效率和线性度对射频前端性能具有关键影响。该放大器在功放栅极级联冷模线性化电路,以补... 基于0.15μm GaAs高电子迁移率晶体管(pHEMT)工艺研制了一款19~21 GHz的高线性功率放大器单片微波集成电路。高峰均比信号传输场景中,功率放大器的效率和线性度对射频前端性能具有关键影响。该放大器在功放栅极级联冷模线性化电路,以补偿放大器辐相失真特性,进而实现线性度和效率的提升,为克服冷模对电压敏感问题,采用片上有源稳压及温度补偿偏置电路扩展动态范围,降低大动态失真,抑制工艺离散、外部离散等带来的线性度恶化问题。测试结果表明,在19~21 GHz频带内,饱和输出功率为22.3~22.8 dBm,饱和功率附加效率为35.3%~36.5%。在19GHz、20GHz和21GHz频点,输出功率19dBm时,三阶互调失真均小于-30dBc;6dB峰均比、100MHz正交频分多路复用的64-QAM调制信号激励下,平均输出功率及对应的功率附加效率为19 dBm和27%,实现了-31.9 dBc、-33.2 dBc和-31.2 dBc的邻道功率比及4.32%、4.13%和5.3%的误差矢量幅度。 展开更多
关键词 自适应稳压偏置 冷模 高线性 砷化镓
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AI光学神经网络计算芯片发展现状及趋势
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作者 杨卓樾 钱广 +2 位作者 黄梦昊 孔月婵 陈堂胜 《光电子技术》 2025年第1期1-9,共9页
介绍了用于人工智能的光学神经网络芯片工作原理、系统架构以及应用场景,分析了近年来国内外的研究现状,总结了关键技术和未来的发展趋势。为突破传统电子计算“功耗墙”和“算力墙”提供了全新技术路径,在人工智能领域展现出诱人的应... 介绍了用于人工智能的光学神经网络芯片工作原理、系统架构以及应用场景,分析了近年来国内外的研究现状,总结了关键技术和未来的发展趋势。为突破传统电子计算“功耗墙”和“算力墙”提供了全新技术路径,在人工智能领域展现出诱人的应用潜力。 展开更多
关键词 光计算 光学神经网络 人工智能
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超宽禁带半导体Ga_(2)O_(3)功率器件、紫外光电器件的新进展
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作者 赵正平 《半导体技术》 北大核心 2025年第4期313-332,共20页
在电动汽车等绿色能源应用和发展的带动下,宽禁带半导体材料SiC、GaN电力电子产业成为新一代产业的发展主流,而有可能成为下一代电力电子学发展的超宽禁带半导体材料金刚石、Ga_(2)O_(3)和AlN已成为目前前瞻性的科研热点,其中Ga_(2)O_(3... 在电动汽车等绿色能源应用和发展的带动下,宽禁带半导体材料SiC、GaN电力电子产业成为新一代产业的发展主流,而有可能成为下一代电力电子学发展的超宽禁带半导体材料金刚石、Ga_(2)O_(3)和AlN已成为目前前瞻性的科研热点,其中Ga_(2)O_(3)在这三种半导体材料中具有单晶尺寸发展最快、成本最低和功率二极管性能已接近工程化等特点,预判Ga_(2)O_(3)在电力电子和紫外光电器件两个领域具有提前工程化和后续产业化的发展趋势。介绍了Ga_(2)O_(3)在上述两个领域,如Ga_(2)O_(3)功率二极管、Ga_(2)O_(3)功率FET、Ga_(2)O_(3)紫外光电器件的最新进展。其中包括Ga_(2)O_(3)功率二极管在肖特基势垒二极管(SBD)、异质结二极管和MOS二极管方面的结构设计创新、工艺创新和可靠性;也包括Ga_(2)O_(3)功率FET在MESFET、MOSFET、异质结FET、无极FET和立体晶体管等方向的器件结构设计创新、工艺创新和可靠性;此外,还包括Ga_(2)O_(3)紫外光电器件在光电晶体管、薄膜光电导体、光电二极管、金属-半导体-金属(MSM)光电探测器和异质结构光电探测器等方向的器件结构设计创新、工艺和机理的创新。分析和评价了Ga_(2)O_(3)在电力电子和紫外光电器件两个领域从科研向工程化的发展态势。 展开更多
关键词 超宽禁带半导体 Ga_(2)O_(3) 功率二极管 功率FET 紫外光电器件
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GaN HEMTs微波器件的失效机理及宇航应用保障
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作者 林罡 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2023年第2期136-146,共11页
经过30年的发展,GaN已成为当今化合物半导体领域的研究和产业化的热点,同时也是卫星微波通讯的未来重点发展技术之一,但其可靠性一直是制约GaN HEMT器件工程化的重要因素。本文回顾和总结了南京电子器件研究所解决GaN HEMT微波器件的可... 经过30年的发展,GaN已成为当今化合物半导体领域的研究和产业化的热点,同时也是卫星微波通讯的未来重点发展技术之一,但其可靠性一直是制约GaN HEMT器件工程化的重要因素。本文回顾和总结了南京电子器件研究所解决GaN HEMT微波器件的可靠性问题的研发历程,整理了GaN HEMT微波器件在各阶段的典型失效模式、失效机理。针对GaN微波器件的宇航应用,描述了与相关技术配套的宇航应用保障体系,以实现其良好的运行及未知风险的控制。 展开更多
关键词 氮化镓 SiC衬底GaN器件 微波功率器件 可靠性 失效机理 高温加速寿命试验(HTOL) 总剂量效应 单粒子效应 低气压放电 宇航应用保障
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人工智能大语言模型和AI芯片的新进展
10
作者 赵正平 《微纳电子技术》 2025年第3期1-31,共31页
以ChatGPT为代表的大语言模型的发展标志人工智能(AI)进入“通用人工智能”发展的新时代。综述了通用人工智能“大数据、小任务”专用人工智能发展阶段的两大热点:人工智能大语言模型和AI芯片的最新进展和发展趋势。在人工智能大语言模... 以ChatGPT为代表的大语言模型的发展标志人工智能(AI)进入“通用人工智能”发展的新时代。综述了通用人工智能“大数据、小任务”专用人工智能发展阶段的两大热点:人工智能大语言模型和AI芯片的最新进展和发展趋势。在人工智能大语言模型领域,综述并分析了其发展由来和发展现状,包括专家系统和聊天机器人两条技术路线的发展历程,OpenAI的ChatGPT领跑大模型的发展现状,以及对大模型的综述、深化、改进并推向应用的新进展。在AI芯片领域,综述并分析了在人工智能大模型发展带动下,云计算AI芯片和边缘计算AI芯片的最新进展,包括新一代GPU、TPU、云计算AI芯片新架构、NPU架构的边缘计算AI芯片、数字边缘计算AI芯片、数字CIM基模拟AI芯片和模拟CIM AI芯片。大语言模型创新涌现的特点和AI芯片架构创新的黄金时代特征应该值得高度关注。 展开更多
关键词 ChatGPT 大语言模型 通用人工智能(AI) AI芯片 云计算AI芯片 边缘计算AI芯片
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人工智能大语言模型和AI芯片的新进展(续)
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作者 赵正平 《微纳电子技术》 2025年第4期1-33,共33页
以ChatGPT为代表的大语言模型的发展标志人工智能(AI)进入“通用人工智能”发展的新时代。综述了通用人工智能“大数据、小任务”专用人工智能发展阶段的两大热点:人工智能大语言模型和AI芯片的最新进展和发展趋势。在人工智能大语言模... 以ChatGPT为代表的大语言模型的发展标志人工智能(AI)进入“通用人工智能”发展的新时代。综述了通用人工智能“大数据、小任务”专用人工智能发展阶段的两大热点:人工智能大语言模型和AI芯片的最新进展和发展趋势。在人工智能大语言模型领域,综述并分析了其发展由来和发展现状,包括专家系统和聊天机器人两条技术路线的发展历程,OpenAI的ChatGPT领跑大模型的发展现状,以及对大模型的综述、深化、改进并推向应用的新进展。在AI芯片领域,综述并分析了在人工智能大模型发展带动下,云计算AI芯片和边缘计算AI芯片的最新进展,包括新一代GPU、TPU、云计算AI芯片新架构、NPU架构的边缘计算AI芯片、数字边缘计算AI芯片、数字CIM基模拟AI芯片和模拟CIM AI芯片。大语言模型创新涌现的特点和AI芯片架构创新的黄金时代特征应该值得高度关注。 展开更多
关键词 ChatGPT 大语言模型 通用人工智能(AI) AI芯片 云计算AI芯片 边缘计算AI芯片
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340 GHz GaN大功率固态倍频链 被引量:6
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作者 郑艺媛 张凯 +3 位作者 代鲲鹏 钱骏 孔月婵 陈堂胜 《微波学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期75-79,共5页
随着太赫兹技术的应用和发展,对大功率太赫兹固态源的需求愈加迫切。文中基于GaN肖特基二极管(SBD)工艺设计并制造了具有高功率输出的170 GHz和340 GHz太赫兹倍频器,实现了340 GHz大功率太赫兹固态倍频链。采用多管芯GaN SBD提高器件功... 随着太赫兹技术的应用和发展,对大功率太赫兹固态源的需求愈加迫切。文中基于GaN肖特基二极管(SBD)工艺设计并制造了具有高功率输出的170 GHz和340 GHz太赫兹倍频器,实现了340 GHz大功率太赫兹固态倍频链。采用多管芯GaN SBD提高器件功率承载能力,综合开展电路优化设计提升倍频性能,通过仿真研究和实验测试,验证了倍频器设计的有效性和先进性。170 GHz倍频器的实测峰值输出功率达到580 mW,倍频效率为14.5%。340 GHz倍频器的实测峰值输出功率为66 mW,倍频效率为12.5%。该太赫兹固态倍频链性能优良,在太赫兹系统中具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 太赫兹 氮化镓 肖特基二极管 倍频器
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基于单片集成电路的180 GHz大功率倍频器 被引量:1
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作者 郭艳敏 张立森 +2 位作者 顾国栋 宋旭波 郝晓林 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2023年第6期486-491,共6页
随着工作频率的提升,太赫兹倍频链路对第一级倍频器的输出功率要求越来越高,提升其功率承受能力是解决该问题的主要途径之一。设计并制作出高击穿的氮化镓肖特基势垒二极管,并与砷化镓二极管进行了对比。氮化镓二极管大的电容调制能力... 随着工作频率的提升,太赫兹倍频链路对第一级倍频器的输出功率要求越来越高,提升其功率承受能力是解决该问题的主要途径之一。设计并制作出高击穿的氮化镓肖特基势垒二极管,并与砷化镓二极管进行了对比。氮化镓二极管大的电容调制能力弥补了高电阻导致的低效率,使其具有与砷化镓倍频器相当的转换效率。针对传统混合集成电路结构的氮化镓倍频器连续波功率低的问题,研制出基于高热导率碳化硅单片集成电路形式的180 GHz氮化镓大功率倍频器,并与砷化镓倍频器进行了性能对比。在600 mW输入功率下,两种倍频器的转换效率均大于20%,输出功率大于120 mW。氮化镓二极管的高击穿特性和碳化硅衬底的高导热性使得氮化镓倍频器在大功率输入下具有更好的性能。 展开更多
关键词 氮化镓 肖特基二极管 倍频器 大功率 单片集成电路
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SiC基GaN上多晶金刚石散热膜生长及其影响
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作者 盛百城 刘庆彬 +3 位作者 何泽召 李鹏雨 蔚翠 冯志红 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期455-460,共6页
通过微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法,在SiC基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)异质结构材料上生长多晶金刚石散热膜,采用光学显微镜(OM)、拉曼光谱、非接触霍尔测试系统、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对生长样品进行表征,研究... 通过微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法,在SiC基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)异质结构材料上生长多晶金刚石散热膜,采用光学显微镜(OM)、拉曼光谱、非接触霍尔测试系统、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对生长样品进行表征,研究了生长温度、多晶金刚石散热膜厚度对GaN HEMT异质结构材料性能的影响。测试结果表明,当多晶金刚石生长温度为625℃,散热膜厚度为20μm时,GaN材料载流子迁移率降低9.8%,载流子浓度上升5.3%,(002)衍射峰半高宽增加40%。生长温度越高,金刚石散热膜的生长速率越快。当金刚石散热膜厚度相差不大时,生长温度越高,GaN所受拉应力越大,材料电特性衰退越明显。多晶金刚石高温生长过程中,金刚石引入的应力未对GaN结构产生破坏作用,GaN材料中没有出现孔洞等缺陷。 展开更多
关键词 多晶金刚石 散热膜 氮化镓 微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法 电性能 应力 孔洞缺陷
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VHF频段小型化千瓦级GaN功率放大器
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作者 张晓帆 默江辉 +4 位作者 高永辉 倪涛 余若祺 斛彦生 徐守利 《半导体技术》 北大核心 2024年第1期45-49,共5页
为了满足VHF频段对高功率放大器小型化的需求,设计并制备了一款基于05μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的VHF频段小型化千瓦级功率放大器。通过采用多节微带电容网络和高介电常数的印制电路板(PCB)实现了末级功率放大器匹配电路的... 为了满足VHF频段对高功率放大器小型化的需求,设计并制备了一款基于05μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的VHF频段小型化千瓦级功率放大器。通过采用多节微带电容网络和高介电常数的印制电路板(PCB)实现了末级功率放大器匹配电路的小型化;以高通滤波器作为级间匹配电路,在减小电路尺寸的同时,提高了链路增益;采用混合集成工艺,实现了电源调制器、前级驱动功率放大器和末级功率放大器等各单元的小型化高密度集成。测试结果表明,在024~030 GHz频带内,该功率放大器的工作电压为50 V,工作脉宽为100μs,在占空比10%、输入功率10 dBm的工作条件下,带内输出功率大于1000 W,功率附加效率约为60%~69%,功率增益大于50 dB,功放体积为46 mm×30 mm×6 mm。 展开更多
关键词 千瓦级 GaN功率放大器 小型化 VHF频段 混合集成
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高温退火对AlN外延材料晶体质量的影响
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作者 罗伟科 王翼 +5 位作者 李亮 李传皓 张东国 杨乾坤 彭大青 李忠辉 《固体电子学研究与进展》 CAS 2024年第2期167-172,共6页
采用高温退火技术改善金属有机物化学气相沉积AlN薄膜材料晶体质量。研究发现较低的生长温度下,Al原子迁移能力弱,外延呈岛状生长模式,形成大量的柱状晶粒,晶粒倾斜、扭曲,晶格原子排列混乱,存在大量的位错和层错缺陷;高温退火时晶格发... 采用高温退火技术改善金属有机物化学气相沉积AlN薄膜材料晶体质量。研究发现较低的生长温度下,Al原子迁移能力弱,外延呈岛状生长模式,形成大量的柱状晶粒,晶粒倾斜、扭曲,晶格原子排列混乱,存在大量的位错和层错缺陷;高温退火时晶格发生重构,晶粒合并,位错和层错缺陷减少,晶格排列整齐,晶体质量得到提升。通过优化生长温度和退火温度,获得了高质量的200 nm厚AlN模板,其(002)和(102)面的X射线双晶衍射摇摆曲线半高宽分别为107 arcsec和257 arcsec,位错密度比退火前降低了2~3个数量级。 展开更多
关键词 高温退火 氮化铝 晶体质量 金属有机物化学气相沉积
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Ga-N熔体热力学性质及钠助熔剂法制备GaN单晶的研究进展
17
作者 刘甜甜 怀俊彦 +4 位作者 王书杰 顾占彪 张文雅 史艳磊 邵会民 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第7期597-608,共12页
作为第三代半导体的关键材料之一,Ⅲ族氮化物在过去几十年中因其应用于光电子和微电子器件而得到了广泛的研究,如发光二极管(LED)、激光二极管(LD)和高电子迁移率晶体管(HEMT)。Na助熔剂法已成为生长高质量GaN晶体的重要技术之一。综述... 作为第三代半导体的关键材料之一,Ⅲ族氮化物在过去几十年中因其应用于光电子和微电子器件而得到了广泛的研究,如发光二极管(LED)、激光二极管(LD)和高电子迁移率晶体管(HEMT)。Na助熔剂法已成为生长高质量GaN晶体的重要技术之一。综述和讨论了Na助熔剂法GaN结晶的发展历程与最新技术,包括Ga-N的结晶热力学性质、熔体结构、助熔剂选择、单点籽晶技术、多点籽晶技术、孔隙与位错控制、形貌演化与生长条件优化等。最后,对比其他体GaN技术,展望了Na助熔剂法的挑战与机遇。 展开更多
关键词 氮化镓 体单晶 位错 晶体生长 钠助熔剂法
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基于碳纳米管阵列的高响应光电探测器件
18
作者 张勇 杨扬 +3 位作者 章灿然 陶晖 王琦龙 李忠辉 《固体电子学研究与进展》 CAS 2024年第2期F0003-F0003,共1页
纳米管(Carbon nanotube,CNT)具有纳米级特征尺寸、独特的一维能带结构、极大的比表面积和多种排布形态,吸收波长覆盖太赫兹至紫外波段,吸收率高;半导体型单壁碳纳米管拥有直接带隙,禁带宽度随手性不同在0.1 eV至1 eV以上均有分布,可实... 纳米管(Carbon nanotube,CNT)具有纳米级特征尺寸、独特的一维能带结构、极大的比表面积和多种排布形态,吸收波长覆盖太赫兹至紫外波段,吸收率高;半导体型单壁碳纳米管拥有直接带隙,禁带宽度随手性不同在0.1 eV至1 eV以上均有分布,可实现室温弹道输运,是构建片上高响应、超宽带、超快可调光电探测器件的新型潜力材料。南京电子器件研究所采用高纯度半导体型碳纳米管阵列材料设计制备了多种红外—光电探测器件,其中叉指型光电探测器件通过缩短电极间距降低渡越时间提高响应速度、构造功函数不同的非对称电极促进光生空穴—电子对分离提高响应度、增加栅控有效调控多数载流子降低暗电流,实现了300 A/W以上的优异响应度,响应时间<30μs。进一步联合东南大学,首次在碳纳米管光电探测器件中引入硅光波导与金属狭缝结构,激发等离激元局域光场增强与耦合,在1550 nm通信波段获得高响应特性,3dB带宽达15GHz。未来通过构建异质结及叠层结构,有望进一步降低暗电流,并开发取向阵列的偏振敏感特性,助力碳基电子学及光电子学的应用发展。 展开更多
关键词 碳纳米管阵列 单壁碳纳米管 多数载流子 光电子学 响应度 渡越时间 叠层结构 等离激元
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260 GHz GaN高功率三倍频器设计
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作者 盛百城 宋旭波 +8 位作者 顾国栋 张立森 刘帅 万悦 魏碧华 李鹏雨 郝晓林 梁士雄 冯志红 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第3期290-295,共6页
基于GaN太赫兹二极管芯片,采用非平衡式电路结构,设计了一款260 GHz三倍频器。采用GaN肖特基二极管芯片提高电路的耐受功率和输出功率;采用“减高+减宽”的输出波导结构抑制二次谐波;采用高低阻抗带线结构设计了倍频器的输入滤波器和输... 基于GaN太赫兹二极管芯片,采用非平衡式电路结构,设计了一款260 GHz三倍频器。采用GaN肖特基二极管芯片提高电路的耐受功率和输出功率;采用“减高+减宽”的输出波导结构抑制二次谐波;采用高低阻抗带线结构设计了倍频器的输入滤波器和输出滤波器。测试结果显示,该三倍频器在261 GHz峰值频率下,实现最大输出功率为69.1 mW,转换效率为3.3%,同时具有较好的谐波抑制特性。 展开更多
关键词 三倍频器 太赫兹 肖特基二极管 非平衡式 倒装
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太赫兹间隙波导径向功率合成技术研究
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作者 成海峰 杜佳谕 朱翔 《固体电子学研究与进展》 CAS 2024年第5期374-378,共5页
针对太赫兹固态功放研制对于低损耗功率合成器的需求,基于间隙波导技术在200~240 GHz的频段开发了一种4路波导径向功率合成器。经无源测试,该间隙波导径向合成器的回波损耗优于-15 dB,无源合成效率达到了88.7%,展现出了间隙波导在太赫... 针对太赫兹固态功放研制对于低损耗功率合成器的需求,基于间隙波导技术在200~240 GHz的频段开发了一种4路波导径向功率合成器。经无源测试,该间隙波导径向合成器的回波损耗优于-15 dB,无源合成效率达到了88.7%,展现出了间隙波导在太赫兹频段的低损耗特性。通过封装2只GaN功放芯片形成功率模块为基本单元,进一步开展有源功率合成,最终在220 GHz实现了311 mW的峰值输出功率,在200~240 GHz的频率范围内平均功率合成效率为81%。 展开更多
关键词 间隙波导 功率合成 径向波导 太赫兹
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