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3期42卷 163-169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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GaN HFET的大信号射频工作模型

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固体电子学研究与进展 2014年第6期34卷 403-408,414页

作者：薛舫时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

分析了GaN HFET大信号工作特性随器件漏压、栅压、栅长和工作频率变化的实验特征,发现器件的射频输出功率和功率附加效率随频率升高、漏压增大和栅长缩短而下降的规律及在3mm波段短栅长的高截止频率场效应管没有输出功率的现象。从场效... 详细信息

分析了GaN HFET大信号工作特性随器件漏压、栅压、栅长和工作频率变化的实验特征,发现器件的射频输出功率和功率附加效率随频率升高、漏压增大和栅长缩短而下降的规律及在3mm波段短栅长的高截止频率场效应管没有输出功率的现象。从场效应管电极边界条件出发导出了势垒层的解析表面势及其微商,研究了表面势随漏压、栅压和栅长的变化。通过自洽能带计算求出了不同漏压、栅压和栅长下的能带和电子状态。研究了GaN HFET射频工作中产生的能带畸变。从不同漏压、栅压和栅长变化下的能带畸变出发,提出了沟道电子状态随栅压、漏压和栅长变化的GaN HFET大信号射频工作模型。用此大信号模型解释了实验中观察到的高频、大功率器件特性及3mm瓶颈。提出了研发大功率GaN HFET的新见解。

关键词：大信号工作特性 3mm氮化镓异质结场效应晶体管瓶颈解析表面势及其微商能带畸变射频大信号工作模型

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基于0.7μm InP DHBT的毫米波数字化功率放大器

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固体电子学研究与进展 2021年第2期41卷 109-114页

作者：周广超郭润楠张斌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

基于磷化铟双异质结双极型晶体管(InP DHBT)实现了一款K波段数字化功率放大器芯片。该芯片利用InP DHBT工艺兼容高速数字与射频功率电路的优点,采用多个数字功放单元并联连接的形式,每个数字功放单元可以根据数字基带控制信号接通或断开... 详细信息

基于磷化铟双异质结双极型晶体管(InP DHBT)实现了一款K波段数字化功率放大器芯片。该芯片利用InP DHBT工艺兼容高速数字与射频功率电路的优点,采用多个数字功放单元并联连接的形式,每个数字功放单元可以根据数字基带控制信号接通或断开,形成多位的射频功率直接输出。在分析了基于共射-共基结构数字功放单元电路的瞬态响应和大信号特性的基础上,设计并实现8位数字化功率放大器,其不同权重功放单元输出经过下层金属接地作为地平面的总线式结构进行功率合成,有效调节了传输线的阻抗和信号的耦合,有利于输出功率的合成。在20 GHz时,最大饱和输出功率和附加效率分别为27 dBm和21%,归一化输出电压的均方差为0.0315,电路线性度较好。

关键词：磷化铟数字化功率放大器射频功率直接输出总线式结构共射⁃共基

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GaN HFET中的陷阱和局域电子气

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固体电子学研究与进展 2015年第3期35卷 207-216页

作者：薛舫时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

研究了GaN HFET中陷阱的各种行为,发现许多特性不能简单地用陷阱中心俘获带内电子模型来解释。从内、外沟道陷阱密度的巨大差异推出外沟道高密度陷阱不是由陷阱中心俘获带内电子产生的。通过自洽求解二维泊松方程和薛定谔方程发现栅-漏... 详细信息

研究了GaN HFET中陷阱的各种行为,发现许多特性不能简单地用陷阱中心俘获带内电子模型来解释。从内、外沟道陷阱密度的巨大差异推出外沟道高密度陷阱不是由陷阱中心俘获带内电子产生的。通过自洽求解二维泊松方程和薛定谔方程发现栅-漏间隙中的强场峰在其两侧产生巨大能带畸变,使部分二维电子气不能通过强场峰而形成局域电子气。运用这一局域电子气新概念解释了目前实验中观察到的各类陷阱实验,说明目前陷阱研究把高密度局域电子气误认为"陷阱"而引入的各种误解。提出了从局域电子气研究来解决GaN HFET电流崩塌和可靠性难题的新途径。

关键词：氮化镓异质结场效应管的陷阱外沟道中的能带畸变局域电子气陷阱与局域电子气的相互作用电流崩塌可

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GaAs功率单片脉冲在片测试技术研究

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固体电子学研究与进展 2012年第6期32卷 579-583页

作者：陈金远陶洪琪曹敏华吴振海郑华高建峰张斌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

讨论了功率单片在片脉冲测试中在片校准技术、脉冲功率测试技术等难题,并在讨论以上问题的基础上,实现工程化应用,该测试技术能够有效覆盖至40GHz。在建立的脉冲大功率在片测试系统上对输出功率典型值5W的GaAs功率单片放大器进行测试验... 详细信息

讨论了功率单片在片脉冲测试中在片校准技术、脉冲功率测试技术等难题,并在讨论以上问题的基础上,实现工程化应用,该测试技术能够有效覆盖至40GHz。在建立的脉冲大功率在片测试系统上对输出功率典型值5W的GaAs功率单片放大器进行测试验证,测试结果和装架测试结果相比较,输出功率误差<0.2dB。

关键词：在片测试脉冲功率测试在片校准技术

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基于毫米波负载调制网络优化设计的26 GHz Doherty功率放大器MMIC

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固体电子学研究与进展 2020年第5期40卷 317-323页

作者：郭润楠陶洪琪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

提出了一种毫米波Doherty放大器负载调制网络结构及优化设计方法。该方法在改善传统方案调制不充分的同时,去除影响工作带宽的四分之一波长线,有效降低输出网络的复杂度,减少匹配损耗,提高了Doherty放大器效率和工作带宽。基于提出的优... 详细信息

提出了一种毫米波Doherty放大器负载调制网络结构及优化设计方法。该方法在改善传统方案调制不充分的同时,去除影响工作带宽的四分之一波长线,有效降低输出网络的复杂度,减少匹配损耗,提高了Doherty放大器效率和工作带宽。基于提出的优化设计方法,采用0.15μm GaN HEMT工艺,研制了一款中心频率在26 GHz的Doherty功率放大器芯片。芯片采用对称式结构,主功放的输出网络直接选取50Ω作为最佳负载阻抗,实现了输出端到管芯本征参考平面的阻抗变换;辅功放的输出网络既实现了阻抗匹配,还确保了关断时的高阻状态。连续波测试结果表明,放大器在23.5~29.0 GHz频率范围内,饱和输出功率大于36 dBm,最大功率附加效率为35%,在26 GHz输出功率回退8 dB时,附加效率达到32%。

关键词： Doherty功率放大器负载调制氮化镓单片微波集成电路

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GaN HFET沟道中的强场峰和场效应管能带

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固体电子学研究与进展 2018年第3期38卷 157-167,177页

作者：薛舫时孔月婵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

引入新的解析函数来描绘GaN HFET沟道中的电势、电场强度和电场梯度。自洽求解二维泊松方程和薛定谔方程计算了沟道强场峰中的场效应管能带。研究了不同栅、漏电压下的场效应管能带,计算出强场峰中的局域电子气势垒。详细计算了强场峰... 详细信息

引入新的解析函数来描绘GaN HFET沟道中的电势、电场强度和电场梯度。自洽求解二维泊松方程和薛定谔方程计算了沟道强场峰中的场效应管能带。研究了不同栅、漏电压下的场效应管能带,计算出强场峰中的局域电子气势垒。详细计算了强场峰中的电场峰、能带谷、能带峰和局域电子气势垒随栅、漏电压的变化曲线。研究了高漏压下场效应管射频工作性能的退化和沟道开关时电场梯度与沟道电子状态间的相互作用。由此证明漏压决定了沟道中的电场梯度,栅压控制了沟道电子的状态,两者之间的相互作用描绘出一幅复杂的场效应管能带图像。通过EL谱和可靠性测试中的退化率直接观察强场峰内的局域电子气。最后讨论了这一场效应管能带理论在优化设计器件结构中的重要作用。

关键词：场效应管能带局域电子气势垒电场梯度与电子状态的相互作用漂移电子气局域电子气

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八胞合成X波段140W AlGaN/GaN HEMT的研究与应用

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固体电子学研究与进展 2011年第5期31卷 442-444,493页

作者：钟世昌陈堂胜张斌任春江陈辰高涛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

主要研究第三代半导体AlGaN/GaN功率管内匹配问题。采用8个2.5 mm GaN功率芯片设计、合成以及内匹配电路的测试,在漏极电压40 V,脉冲占空比10%,脉宽100μs的条件下进行功率匹配,实现了GaN功率HEMT在X波段8 GHz 140 W功率输出的内匹配电... 详细信息

主要研究第三代半导体AlGaN/GaN功率管内匹配问题。采用8个2.5 mm GaN功率芯片设计、合成以及内匹配电路的测试,在漏极电压40 V,脉冲占空比10%,脉宽100μs的条件下进行功率匹配,实现了GaN功率HEMT在X波段8 GHz 140 W功率输出的内匹配电路,并使整个电路的输入、输出电路阻抗提升至50Ω,功率增益大于6 dB,功率附加效率达到28.66%,输出功率密度高达7 W/mm。

关键词：氮化镓功率管内匹配

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基于InPHBT工艺的宽带非线性传输线梳谱发生器MMIC设计

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固体电子学研究与进展 2022年第1期42卷 16-21页

作者：曹军刘尧潘晓枫程伟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NEDI 0.7μm InP HBT工艺,设计了一种宽带非线性传输线梳谱发生器MMIC,输出频率范围覆盖DC-100 GHz,最大倍频次数高达60。梳谱发生器由40级非线性传输线单元级联构成,每个非线性单元由高阻微带线以及基极-集电极短接的晶体管组成。... 详细信息

基于NEDI 0.7μm InP HBT工艺,设计了一种宽带非线性传输线梳谱发生器MMIC,输出频率范围覆盖DC-100 GHz,最大倍频次数高达60。梳谱发生器由40级非线性传输线单元级联构成,每个非线性单元由高阻微带线以及基极-集电极短接的晶体管组成。在一定功率的正弦波或方波信号驱动条件下,芯片输出端可以得到系列高次脉冲信号。测试结果显示,常温状态下,当输入功率为23 dBm、频率为1 GHz的正弦波信号时,十次谐波输出功率为-17 dBm、三十次谐波输出功率为-28 dBm、五十次谐波输出功率为-34 dBm、六十次谐波输出功率为-36 dBm、一百次谐波输出功率为-44 dBm。

关键词：磷化铟非线性传输线梳谱发生器MMIC 脉冲信号

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GaN HFET中局域电子气产生的动态电流

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固体电子学研究与进展 2017年第4期37卷 149-154页

作者：薛舫时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

从不同栅电压下异质结能带和电子气状态研究出发,研究了GaN HFET栅压变化时的异质结充放电过程。通过自洽求解二维泊松方程和薛定谔方程计算出不同偏置电压下内、外沟道的导带底。引入局域电子气势垒来甄别沟道中的漂移电子气和局域电... 详细信息

从不同栅电压下异质结能带和电子气状态研究出发,研究了GaN HFET栅压变化时的异质结充放电过程。通过自洽求解二维泊松方程和薛定谔方程计算出不同偏置电压下内、外沟道的导带底。引入局域电子气势垒来甄别沟道中的漂移电子气和局域电子气的不同输运行为。详细研究了栅、漏偏置变化时的异质结充放电和局域电子气充放电。从这两种新的充放电效应出发,建立起描述沟道动态电流的电压控制模型,成功解释了陷阱俘获电荷模型不能解释的各类动态电流实验。

关键词：异质结充放电局域电子气充放电局域电子气势垒电压控制的动态电流模型漂移电子气局域电子气

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