检索结果-内蒙古大学图书馆

固体电子学研究与进展 2022年第5期42卷 357-362页

作者：章军云齐志央凌志健尹志军王溯源李信王学鹏陈堂胜南京电子器件研究所南京210016 微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016

研制了基于异质结AlGaAs/GaAs PIN二极管的超宽带微波毫米波开关单片。通过异质结外延材料结构的设计和MOCVD生长技术、高台面PIN开关电路制备工艺技术、超宽带模型管S参数测试与电路设计,制作了一款0.05~50 GHz的超宽带PIN单刀三掷开... 详细信息

研制了基于异质结AlGaAs/GaAs PIN二极管的超宽带微波毫米波开关单片。通过异质结外延材料结构的设计和MOCVD生长技术、高台面PIN开关电路制备工艺技术、超宽带模型管S参数测试与电路设计,制作了一款0.05~50 GHz的超宽带PIN单刀三掷开关。测试结果表明:该微波毫米波开关在0.05~18 GHz频带内插入损耗为0.5~0.75 dB,隔离度大于41 dB;18~50 GHz频带内插入损耗为0.75~1.2 dB,隔离度大于27 dB;具有低插入损耗和高隔离度的开关切换特性。

关键词：铝镓砷砷化镓异质结 PIN二极管毫米波单刀三掷开关

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基于双栅长GaN集成工艺的Ku波段收发芯片

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固体电子学研究与进展 2022年第6期42卷 429-434,472页

作者：孔令峥彭龙新陶洪琪张亦斌闫俊达王维波韩方彬南京电子器件研究所南京210016 微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016

研制了一款Ku波段GaN收发多功能芯片。芯片集成了接收通道的低噪声放大器和发射通道的功率放大器,使用单刀双掷开关实现通道间切换。该芯片采用两种不同栅长集成的GaN HEMT工艺。低噪声放大器使用0.10μm低压低噪声工艺,功率放大器和开... 详细信息

研制了一款Ku波段GaN收发多功能芯片。芯片集成了接收通道的低噪声放大器和发射通道的功率放大器,使用单刀双掷开关实现通道间切换。该芯片采用两种不同栅长集成的GaN HEMT工艺。低噪声放大器使用0.10μm低压低噪声工艺,功率放大器和开关使用0.15μm高压高功率工艺。低噪声放大器采用电流复用结构以降低功耗,功率放大器采用三级电抗式匹配网络以提高芯片输出功率。测试结果表明,在14~18 GHz频带内,发射通道线性增益≥30 dB,饱和输出功率≥40.5 dBm,功率附加效率典型值为23%;接收通道线性增益为24 dB(±0.2 dB),噪声系数典型值为2.3 dB,功耗仅为140 mW(5 V/28 mA)。芯片面积为4.0 mm×3.0 mm。

关键词：多功能芯片氮化镓双栅长单片微波集成电路收发 Ku波段

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基于0.25μm InP DHBT工艺的340 GHz放大器

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固体电子学研究与进展 2022年第2期42卷 104-108,162页

作者：李茂孙岩陆海燕周浩程伟戴姜平王学鹏陈堂胜微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016 南京电子器件研究所南京210016

基于南京电子器件研究所0.25μm InP DHBT工艺设计并实现了一款340 GHz放大器,采用多层金属堆栈互联的薄膜微带传输线结构,实现了太赫兹低损耗传输线和MIM电容。放大器为六级共发射极拓扑,采用整体匹配方法,通过降低损耗的方式提高增益... 详细信息

基于南京电子器件研究所0.25μm InP DHBT工艺设计并实现了一款340 GHz放大器,采用多层金属堆栈互联的薄膜微带传输线结构,实现了太赫兹低损耗传输线和MIM电容。放大器为六级共发射极拓扑,采用整体匹配方法,通过降低损耗的方式提高增益。通过在片小信号测试系统和功率测试系统测试芯片,测量结果表明该放大器在340 GHz的小信号增益达到10.43 dB,300~340 GHz频率范围内的小信号增益大于10 dB,在340 GHz的输出功率为3.24 dBm。

关键词：太赫兹放大器 InP DHBT 金属堆栈互联

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基于InP HBT工艺的C波段高谐波抑制有源三倍频器MMIC

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固体电子学研究与进展 2022年第3期42卷 196-200页

作者：姚露露刘尧潘晓枫程伟王学鹏南京电子器件研究所微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016

基于0.7μm InP HBT工艺,设计了一款C波段高谐波抑制有源三倍频器MMIC。三倍频核心电路采用AB类差分级联三极管(cascode)结构,可产生丰富的奇次谐波信号,通过输出匹配网络滤出三次谐波信号并抑制其他谐波信号。输入端利用有源巴伦实现... 详细信息

基于0.7μm InP HBT工艺,设计了一款C波段高谐波抑制有源三倍频器MMIC。三倍频核心电路采用AB类差分级联三极管(cascode)结构,可产生丰富的奇次谐波信号,通过输出匹配网络滤出三次谐波信号并抑制其他谐波信号。输入端利用有源巴伦实现单端信号到差分信号的转换,提供较大的驱动功率同时节省面积;输出端级联缓冲放大器,提高输出功率。常温状态下,当输入驱动功率为-5 dBm时,该三倍频器在输出频率3.9~6.9 GHz范围内,输出功率大于10 dBm,偶次谐波抑制度大于33 dBc,基波抑制度大于35 dBc,五次谐波抑制度大于24 dBc。芯片供电方式为单电源+3.3 V供电,直流功耗为198 mW。

关键词：磷化铟差分高谐波抑制三倍频器MMIC

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基于复合势垒的AlGaN/GaN异质结材料的制备与性能研究

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人工晶体学报 2023年第5期52卷 746-752页

作者：彭大青李忠辉蔡利康李传皓杨乾坤张东国罗伟科南京电子器件研究所南京210016 微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016 中国电子科技集团有限公司碳基电子重点实验室南京210016

针对高线性氮化镓微波功率器件研制需求,设计并外延生长了复合势垒的Al_(0.26)Ga_(0.74)N/GaN/Al_(0.20)Ga_(0.80)N/GaN异质结构材料,通过理论计算和电容-电压(C-V)测试表明复合势垒材料存在两层二维电子气沟道。生长的复合势垒材料二... 详细信息

针对高线性氮化镓微波功率器件研制需求,设计并外延生长了复合势垒的Al_(0.26)Ga_(0.74)N/GaN/Al_(0.20)Ga_(0.80)N/GaN异质结构材料,通过理论计算和电容-电压(C-V)测试表明复合势垒材料存在两层二维电子气沟道。生长的复合势垒材料二维电子气迁移率达到1510 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),面密度达到9.7×10^(12)cm^(-2)。得益于双沟道效应,基于复合势垒材料研制的器件跨导存在两个峰,使得跨导明显展宽,达到3.0 V,是常规材料的1.5倍。复合势垒结构器件的跨导一阶导数与二阶导数具有更加优异的特性,表明其具有更高的谐波抑制能力,显示复合势垒AlGaN/GaN异质结构在高线性应用上的优势。

关键词： AlGaN/GaN异质结复合势垒金属有机物气相沉积高线性跨导二维电子气

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GaN HFET中的能带峰势垒和跨导崩塌(续)

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固体电子学研究与进展 2022年第4期42卷 251-257,262页

作者：薛舫时杨乃彬陈堂胜南京电子器件研究所微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016

考虑大沟道电流下外沟道局域电子气慢输运行为破坏沟道电中性,诱生空间电荷导致的能带峰势垒,提出了新的跨导崩塌模型。详细计算了不同栅压和不同沟道电流密度、即不同空间电荷密度下的场效应管能带。引入新的能带峰势垒和沟道电子跨越... 详细信息

考虑大沟道电流下外沟道局域电子气慢输运行为破坏沟道电中性,诱生空间电荷导致的能带峰势垒,提出了新的跨导崩塌模型。详细计算了不同栅压和不同沟道电流密度、即不同空间电荷密度下的场效应管能带。引入新的能带峰势垒和沟道电子跨越势垒的动态模型,解释了沟道打开过程中源电阻增大、沟道电子平均速度下降、大沟道电流下跨导下降等各类跨导崩塌行为,解释了场效应管沟道电子速度远低于异质结材料的缘由。运用沟道打开时的异质结充电和大沟道电流激励下空间电荷触发的能带峰势垒模型解释了跨导钟形曲线上升段中的电流崩塌和下降段中的跨导崩塌。深入研究了陷阱和局域电子气的相互作用,解释了可靠性加速寿命试验中的跨导曲线变化。沟道夹断的强负栅压应力产生内沟道逆压电缺陷,减弱栅电压对内沟道电子气的控制和沟道打开时跨导的上升斜率。沟道打开后的大电流应力使局域电子气与晶格碰撞产生热电子缺陷和空间电荷,抬高能带峰势垒引发外沟道堵塞,降低沟道电流,导致阈值电压正移。这一研究证明在场效应管直流和射频工作中的器件性能退化都是由陷阱同局域电子气相互作用产生的,开创了优化设计异质结能带来提高场效应管可靠性的新途径。最后讨论大沟道电流下能带峰势垒引发的外沟道堵塞和跨导崩塌在场效应管研发中的重要作用,提出了在空间电荷区上方设置专用的异质结鳍来平衡内、外沟道能带,解开场效应管中的电流崩塌、跨导崩塌、线性、器件性能退化及3 mm高频工作等难点。

关键词：跨导崩塌能带峰势垒能带畸变局域电子气陷阱和局域电子气的相互作用沟道电子的速-场特性钟形跨导曲线异质结鳍

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少层氮化硼的生长机理及技术研究

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固体电子学研究与进展 2022年第6期42卷 510-514,520页

作者：李传皓李忠辉彭大青张东国杨乾坤潘传奇沈睿微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室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MOCVD技术在50.8 mm(2英寸)蓝宝石衬底上开展氮化硼(BN)材料的外延生长研究。基于Ⅴ/Ⅲ族源的同时输运工艺,探究了无序岛状、生长自终止及二维层状等三种BN生长模式的外延机理,并实现了5-6层原子厚的二维BN材料的制备。同时,提出了... 详细信息

采用MOCVD技术在50.8 mm(2英寸)蓝宝石衬底上开展氮化硼(BN)材料的外延生长研究。基于Ⅴ/Ⅲ族源的同时输运工艺,探究了无序岛状、生长自终止及二维层状等三种BN生长模式的外延机理,并实现了5-6层原子厚的二维BN材料的制备。同时,提出了一种Ⅴ/Ⅲ族源的同时输运及分时输运相结合的外延生长工艺,显著提升了二维BN材料质量,其中1μm×1μm表面粗糙度Ra为0.10 nm,光学带隙宽度为5.77 eV,拉曼E2g模式的半高宽为60.7 cm^(-1)。

关键词：氮化硼外延生长少层材料蓝宝石衬底结晶质量提升

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正晶向SiC衬底上表面光滑的N极性GaN薄膜材料的生长

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固体电子学研究与进展 2022年第2期42卷 150-156页

作者：沈睿李传皓李忠辉彭大青张东国杨乾坤罗伟科南京电子器件研究所微波毫米波单片集成电路与模块技术重点实验室南京210016

采用MOCVD技术在101.6 mm(4英寸)正晶向半绝缘C面SiC衬底上生长了厚度为1μm的GaN缓冲层。通过深入研究不同AlN成核层上生长的GaN缓冲层的性质,揭示了正晶向SiC衬底上氮极性GaN的生长机制,发现成核层表面AlN岛的密度是决定缓冲层表面形... 详细信息

采用MOCVD技术在101.6 mm(4英寸)正晶向半绝缘C面SiC衬底上生长了厚度为1μm的GaN缓冲层。通过深入研究不同AlN成核层上生长的GaN缓冲层的性质,揭示了正晶向SiC衬底上氮极性GaN的生长机制,发现成核层表面AlN岛的密度是决定缓冲层表面形貌的重要参数,对后续GaN的成核以及GaN岛间的合并具有显著影响。通过在AlN成核层外延期间引入N2作为载气并且以脉冲方式供应铝源,研制的成核层表面成核岛尺寸小且致密性高,有利于促进GaN成核岛之间的横向合并,并抑制GaN缓冲层的岛状生长模式,从而获得了表面光滑的N极性GaN薄膜材料,原子力显微镜20μm×20μm扫描范围下的均方根(rms)粗糙度值为1.5 nm。此外,在表面平滑的GaN薄膜上生长的GaN/AlGaN异质结的电子输运特性也同步得到提升,这有利于N极性GaN材料的微波应用。

关键词： N极性GaN MOCVD AlN成核层正晶向SiC衬底微波应用

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E波段3.5 W GaN宽带高功率放大器MMIC

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固体电子学研究与进展 2022年第1期42卷 1-4页

作者：戈勤陶洪琪王维波商德春刘仁福袁思昊南京电子器件研究所南京210016 微波毫米波单片集成与模块电路国家重点实验室南京210016

基于自主开发的100 nm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,研制了一款工作频段覆盖E波段(60~90 GHz)的宽带高功率放大器芯片。放大器采用密集通孔结构的共源极晶体管,降低寄生效应,提高器件的高频增益。同时采用三级级联拓扑结构,结合紧... 详细信息

基于自主开发的100 nm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,研制了一款工作频段覆盖E波段(60~90 GHz)的宽带高功率放大器芯片。放大器采用密集通孔结构的共源极晶体管,降低寄生效应,提高器件的高频增益。同时采用三级级联拓扑结构,结合紧凑的微带线宽带匹配电路,在60~92 GHz频率范围内,典型线性增益达到10.4 dB,增益平坦度为±1 dB,输入输出回波损耗小于等于-11 dB。通过行波式功率合成网络,在连续波状态下,芯片全频带内饱和输出功率不低于1.7 W。在64 GHz,最高输出功率达到3.5 W,相应功率增益为8.4 dB,功率附加效率为12.6%。

关键词： GaNHEMT E波段宽带高功率 MMIC

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基于碳掺杂InGaAs材料的InP DHBT分子束外延生长研究

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固体电子学研究与进展 2022年第6期42卷 505-509页

作者：于海龙高汉超王伟马奔尹志军李忠辉微波毫米波单片和集成电路重点实验室南京电子器件研究所南京210016

采用固态源分子束外延系统(SSMBE),以四溴化碳(CBr_(4))作为碳掺杂源,研究基于碳掺杂InGaAs材料的InP双异质结双极晶体管(DHBT)分子束外延生长工艺。通过In原子补偿工艺,补偿基区InGaAs材料中被CBr_(4)刻蚀的In原子,调整In组分使InGaAs-... 详细信息

采用固态源分子束外延系统(SSMBE),以四溴化碳(CBr_(4))作为碳掺杂源,研究基于碳掺杂InGaAs材料的InP双异质结双极晶体管(DHBT)分子束外延生长工艺。通过In原子补偿工艺,补偿基区InGaAs材料中被CBr_(4)刻蚀的In原子,调整In组分使InGaAs-C外延层与InP衬底晶格匹配。通过界面层Ⅴ族元素切换工艺,减少InP/InGaAs界面层四元合金材料的形成,避免四元合金界面对后续湿法工艺的影响,降低材料表面粗糙度。利用优化后的材料外延工艺,得到表面颗粒密度为15/cm^(2),基区InGaAs-C材料P型掺杂浓度为5.25×10^(19)cm^(-3),方阻非均匀性为0.5%的InP基DHBT完整结构材料,利用0.7μm InP DHBT工艺平台,得到增益为41、击穿电压为4 V、截止频率为341 GHz、最大震荡频率为333 GHz的InP基DHBT器件。

关键词：分子束外延双异质结晶体管铟镓砷四溴化碳

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