检索结果-内蒙古大学图书馆

固体电子学研究与进展 2024年第6期44卷 576-584页

作者：吴云曹正义陶然张广琦李忠辉中国电科碳基电子重点实验室南京210016 固态微波器件与电路全国重点实验室南京210016 南京电子器件研究所南京210016

石墨烯具有极高的迁移率和光电耦合效率,展示出的光电性能远超硅及其他光电材料,此外石墨烯在异质集成时不受晶格匹配的限制,可同多种材料实现完美兼容,这对面临多材料体系集成挑战的光电集成技术而言,几乎是理想材料。本文聚焦石墨烯... 详细信息

石墨烯具有极高的迁移率和光电耦合效率,展示出的光电性能远超硅及其他光电材料,此外石墨烯在异质集成时不受晶格匹配的限制,可同多种材料实现完美兼容,这对面临多材料体系集成挑战的光电集成技术而言,几乎是理想材料。本文聚焦石墨烯在光电集成技术方面的优势,回顾了石墨烯在光电探测器、电光调制器方面的研究进展,总结各类器件的优势及存在的缺陷,并就石墨烯在光电集成方面的未来发展进行了展望。

关键词：光电集成微波光子光通信

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多通道薄膜铌酸锂阵列波导光栅研制

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固体电子学研究与进展 2023年第2期43卷 187-190页

作者：王琛全何晓舟王子彦钱坤顾晓文唐杰钱广南京电子器件研究所南京210016 固态微波器件与电路全国重点实验室南京210016 空军装备部上海局上海200231

基于薄膜铌酸锂材料平台,通过开发金属掩膜与ICP刻蚀相结合的波导制备工艺,研制出了8通道且通道间隔400 GHz的阵列波导光栅,器件整体尺寸为1.28 mm×1.38 mm。测试结果表明,该阵列波导光栅的串扰小于-15 dB,通道非均匀性小于0.5 dB... 详细信息

基于薄膜铌酸锂材料平台,通过开发金属掩膜与ICP刻蚀相结合的波导制备工艺,研制出了8通道且通道间隔400 GHz的阵列波导光栅,器件整体尺寸为1.28 mm×1.38 mm。测试结果表明,该阵列波导光栅的串扰小于-15 dB,通道非均匀性小于0.5 dB。该器件为薄膜铌酸锂基波分复用技术积累了研制经验,并有望推进多通道微波光子模块的小型化应用。

关键词：阵列波导光栅薄膜铌酸锂波分复用

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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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固体电子学研究与进展 2024年第1期44卷 1-5页

作者：谯兵郁鑫鑫李忠辉陶然周建军陈堂胜南京电子器件研究所中国电科碳基电子重点实验室南京210016 南京电子器件研究所固态微波器件与电路全国重点实验室南京210016

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... 详细信息

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。

关键词：金刚石自对准技术高电流密度微波功率

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太赫兹GaN SBD外延材料的应力调控及低缺陷密度控制技术研究

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固体电子学研究与进展 2024年第5期44卷 425-429页

作者：李传皓李忠辉彭大青王克超杨乾坤张东国固态微波器件与电路全国重点实验室南京210016 南京电子器件研究所南京210016 中国电科碳基电子重点实验室南京210016

采用金属有机物化学气相沉积(Metal organic chemical vapor deposition,MOCVD)技术在101.6 mm(4英寸)半绝缘SiC衬底上开展太赫兹用GaN肖特基势垒二极管(Schottky barrier diode,SBD)外延材料应力演进及缺陷密度控制的研究。提出了一种... 详细信息

采用金属有机物化学气相沉积(Metal organic chemical vapor deposition,MOCVD)技术在101.6 mm(4英寸)半绝缘SiC衬底上开展太赫兹用GaN肖特基势垒二极管(Schottky barrier diode,SBD)外延材料应力演进及缺陷密度控制的研究。提出了一种基于AlGaN过渡层的应力调控方案,实现了外延材料的应力调控;采用低温脉冲式掺杂技术生长n+-GaN层,降低了外延材料的缺陷密度,提升了晶体质量。研制的101.6 mm GaN SBD外延材料的弯曲度(Bow)/翘曲度(Warp)为-12/18μm,(002)/(102)面半高宽为148/239 arcsec,方阻9.2Ω/□,方阻片内不均匀性1.1%,并基于自研材料实现了截止频率为1.12 THz的GaN SBD器件的研制。

关键词：氮化镓外延材料太赫兹应力调控低缺陷密度

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不同沉积温度Al_(2)O_(3)栅介质金刚石MOSFET器件研究

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固体电子学研究与进展 2024年第6期44卷 552-555,602页

作者：谯兵郁鑫鑫何适陶然李忠辉陈堂胜南京电子器件研究所南京210016 中国电科碳基电子重点实验室南京210016 固态微波器件与电路全国重点实验室南京210016

采用原子层沉积(Atomic layer deposition,ALD)技术,在(001)晶面的单晶金刚石衬底上制备了不同沉积温度Al_(2)O_(3)栅介质的氢终端金刚石MOSFET器件。在200℃下沉积Al_(2)O_(3)栅介质的器件的饱和电流密度为291 mA/mm,当沉积温度升高至... 详细信息

采用原子层沉积(Atomic layer deposition,ALD)技术,在(001)晶面的单晶金刚石衬底上制备了不同沉积温度Al_(2)O_(3)栅介质的氢终端金刚石MOSFET器件。在200℃下沉积Al_(2)O_(3)栅介质的器件的饱和电流密度为291 mA/mm,当沉积温度升高至300℃时,器件的饱和电流密度大幅度提高至504 mA/mm,提高了73%。同时,升高沉积温度后,器件还具有更低的导通电阻、更高的跨导和更大的阈值电压,表明该器件具有更高的载流子浓度,这与300℃下沉积的Al_(2)O_(3)中具有更多的负电荷有关。对两种器件的小信号特性进行了研究,发现将ALD Al_(2)O_(3)的沉积温度从200℃升高至300℃后,器件的截止频率f_(T)和最大振荡频率f_(max)也得到了提升,表明采用高温ALD Al_(2)O_(3)沉积技术可以显著提升金刚石MOSFET器件的电流密度和频率性能。

关键词：金刚石原子层沉积氧化铝温度

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基于单片集成电路的180 GHz大功率倍频器

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固体电子学研究与进展 2023年第6期43卷 486-491页

作者：郭艳敏张立森顾国栋宋旭波郝晓林中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051 固态微波器件与电路全国重点实验室石家庄050051

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... 详细信息

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。

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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应用于收发链路多模块级联的优化设计方法

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电子技术应用 2024年第5期50卷 77-83页

作者：余秋实郭润楠陈昊庄园梁云闫昱君吴霞葛逢春王维波陶洪琪南京电子器件研究所固态微波器件与电路全国重点实验室江苏南京210016

为解决波束赋形芯片中子电路模块由于寄生效应而导致的级联失配问题提出了一种优化设计方法。该设计方法通过主动引入相邻器件阻抗牵引效应,并使其与级联阻抗失配相抵消从而实现阻抗“预失配”的设计方案。对“预失配”的技术原理以及... 详细信息

为解决波束赋形芯片中子电路模块由于寄生效应而导致的级联失配问题提出了一种优化设计方法。该设计方法通过主动引入相邻器件阻抗牵引效应,并使其与级联阻抗失配相抵消从而实现阻抗“预失配”的设计方案。对“预失配”的技术原理以及设计流程进行了简要分析,并通过加工一款采用优化设计方案的4通道X/Ku波段的射频收发芯片,验证了该设计方案的可实现性与有效性。在8 GHz~18 GHz频带范围内,该芯片与基于端口驻波设计体系的原芯片相比,收发链路增益分别为6.5 dB和14 dB,提升了超过2 dB。发射链路输出功率21 dBm,发射效率为15.7%,分别提升了1 dB和9%。接收链路噪声系数为8.72 dB,降低了1.2 dB。收发链路最大移相均方根误差为5.12°和5.25°,分别下降了3.17°和1.75°。

关键词：多模块级联 X/Ku波段砷化镓赝配高电子迁移率晶体管单片微波集成电路相控阵收发芯片

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热管理用3英寸硅衬底金刚石薄膜的制备

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无机材料学报 2024年第3期39卷 283-290页

作者：杨志亮杨鏊刘鹏陈良贤安康魏俊俊刘金龙吴立枢李成明北京科技大学新材料技术研究院北京100083 北方工业大学机械与材料工程学院北京100144 中国电子科技集团公司第五十五研究所固态微波器件与电路全国重点实验室南京210016

金刚石膜材料用作GaN电子器件散热器具有巨大潜力,低应力、大尺寸、高质量、原子级光滑表面的金刚石膜层是GaN器件的整体传热能力提升的关键。本研究提出了一种用于3英寸(1英寸=2.54 cm)硅衬底多晶金刚石薄膜的生长和晶圆级抛光技术,用... 详细信息

金刚石膜材料用作GaN电子器件散热器具有巨大潜力,低应力、大尺寸、高质量、原子级光滑表面的金刚石膜层是GaN器件的整体传热能力提升的关键。本研究提出了一种用于3英寸(1英寸=2.54 cm)硅衬底多晶金刚石薄膜的生长和晶圆级抛光技术,用以实现大尺寸金刚石膜材料在散热器方向上的应用。首先对微波谐振腔内的等离子体进行多物理场自洽建模,通过仿真模拟技术分析2.45 GHz多模椭球谐振腔微波等离子体化学气相沉积(Microwave plasma chemical vapor deposition,MPCVD)装置沉积大尺寸金刚石薄膜的可行性,并优化生长工艺参数。然后对金刚石薄膜进行研磨抛光处理,以满足GaN器件的键合需求。模拟结果表明,输入相同的微波功率,腔室压强增大导致等离子核心电子和原子H数密度增加,但径向分布均匀性变差。在优化的工艺条件下沉积了金刚薄膜。实验结果表明,金刚石薄膜厚度不均匀性为17%。较高的甲烷浓度导致金刚石晶粒呈现以(111)晶面为主的金字塔形貌特征,并伴有孪晶的生成。Raman光谱中金刚石一阶特征峰半峰全宽(Full width at half maximum,FWHM)为7.4 cm^(−1)。抛光后表面粗糙度达到0.27 nm,硅衬底金刚石薄膜平均弯曲度为13.84μm,平均内应力为−40.7 MPa。采用上述方法,成功制备了大尺寸、较高晶体质量、低内应力、原子级光滑表面的硅衬底金刚石晶圆。

关键词：金刚石薄膜 MPCVD 晶圆级抛光

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MPCVD法制备高浓度金刚石NV色心及其性能研究

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物理学报 2024年

作者：刘厚盛郭世峰陈明张国凯郭崇高学栋蔚翠豫西集团中南钻石有限公司中国电子科技集团公司第十三研究所河北半导体研究所固态微波器件与电路全国重点实验室

金刚石氮-空位（NV）色心在室温下稳定性好，电子自旋相干时间长，能被激光和微波操控，是量子探测领域最具潜力的结构。本研究采用微波等离子化学气相沉积法（MPCVD）制备具有较高氮含量的金刚石单晶，以构建高浓度NV色心。通过在前驱... 详细信息

金刚石氮-空位（NV）色心在室温下稳定性好，电子自旋相干时间长，能被激光和微波操控，是量子探测领域最具潜力的结构。本研究采用微波等离子化学气相沉积法（MPCVD）制备具有较高氮含量的金刚石单晶，以构建高浓度NV色心。通过在前驱体气体中掺杂不同含量的氮原子，解决了高氮条件下长时间生长金刚石单晶出现的诸多问题，制备氮含量约为0.205ppm、5ppm、8ppm、11ppm、15ppm、36ppm和54ppm的高氮金刚石单晶。初步确定了前驱体气体中氮含量与进入到金刚石单晶晶格中氮含量的关系平均约为11，氮原子在金刚石单晶中主要以聚集态氮和单个替位N+形式存在。对高氮金刚石单晶进行电子辐照，显著提升了金刚石NV色心浓度，并对辐照后NV色心材料的磁探测性能进行验证。

关键词：金刚石单晶高氮 NV色心红外光谱磁探测

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6英寸低位错InP单晶生长研究

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半导体技术 2023年第8期48卷 637-644页

作者：马春雷邵会民王阳王书杰康永刘惠生孙同年孙聂枫中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051 固态微波器件与电路全国重点实验室石家庄050051

为了获得6英寸(1英寸≈2.54 cm)低缺陷InP单晶,采用改进的高压液封直拉技术生长了低位错密度的直径6英寸、最大长度超过了120 mm的InP单晶。掺杂剂为Fe和S,晶体的导电类型分别是半绝缘型和n型。首先分析了6英寸InP单晶生长的难点,利用... 详细信息

为了获得6英寸(1英寸≈2.54 cm)低缺陷InP单晶,采用改进的高压液封直拉技术生长了低位错密度的直径6英寸、最大长度超过了120 mm的InP单晶。掺杂剂为Fe和S,晶体的导电类型分别是半绝缘型和n型。首先分析了6英寸InP单晶生长的难点,利用半封闭热屏方法减小晶体内部的温度差异来降低晶体内的位错密度,同时采用多加热器热场调节晶体生长界面的稳定性并降低孪晶形核概率。从工艺角度阐述了固液界面对生长过程中位错及孪晶的影响,并提出降低位错增殖的工艺措施。通过优化生长条件及合适的固液界面形貌,将直径6英寸的半绝缘InP单晶的位错密度降低到0.5×10^(4)~1×10^(4)cm^(-2)。对掺S的n型InP单晶片,超过70%面积上位错密度可以低至0.5×10^(3)~1×10^(3)cm^(-2)。

关键词： InP 单晶位错固液界面热场

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