GaN HEMT具有工作电压高、功率密度大、输出阻抗高、抗辐照等特点,GaN HEMT的出现为固态微波功率器件向更高的输出功率、更高的效率、更宽的工作带宽发展奠定了基础。尽管GaN HEMT的微波性能优势得到了充分体现,但进一步提高器件的可靠...
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GaN HEMT具有工作电压高、功率密度大、输出阻抗高、抗辐照等特点,GaN HEMT的出现为固态微波功率器件向更高的输出功率、更高的效率、更宽的工作带宽发展奠定了基础。尽管GaN HEMT的微波性能优势得到了充分体现,但进一步提高器件的可靠性,全面满足应用要求仍然是必须解决的问题。本报告报道了基于WN肖特基势垒的GaN HEMT,通过难熔金属势类的采用提高GaN HEMT的可靠性。WN金属与AIGaN势垒层接触所形成的界面具有良好的稳定性,实现的肖特基势垒在500℃下保持势垒特性稳定,结合V型结构场板工艺技术,研制的1.25mm栅宽0.5mm GaN HEMT在2.2GHz、28V工作最佳效率匹配输出功率密度3.3W/mm,对应的功率增益(Gp)和功率附加效率(PAE)分别为14dB和75%。针对1.25mm栅宽GaN HEMT进行275℃,300℃,325℃三个结温下的高温加速寿命试验,以饱和电流Idss下降20%作为失效判据。加速寿命实验表明该器件在150℃结温下的平均失效间隔时间(MTTF)为1.8×107小时,激活能1.5eV。采用2个12mm栅宽管芯研制的GaN功率管在1.14-1.24GHz带内连续波输出功率大于90W,Gp大于14dB,PAE典型值70%。
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