双层InGaAs沟道InP HEMT

阐述了一种新型的In0.80Ga0.20As/In0.53Ga0.47As双沟道InPHEMT结构。采用这种双沟道结构能够有效地提高沟道中电子的迁移率,减小碰撞电离对HEMT性能的影响;从而既显著提高了HEMT的截止频率,又可获得很高的直流输出电流。0.35μm栅长HEMT器件的电流增益截止频率达到120GHz,饱和电流密度、跨导达到790mA/mm、1050mS/mm,栅极击穿电压和通态击穿电压分别为5V和3.2V。

截止频率为120GHz的晶格匹配InP基HEMT(英文)

报道了具有良好直流特性的晶格匹配 InP基 HEMT,器件的跨导为 600mS/mm,阈值电压为-1 2V,最大电流密度为500mA/mm,截止频率为120GHz.

一种InGaP/GaAs HBT高速预分频器MMIC

采用Foundry提供的InGaP/GaAs HBT工艺设计了一种数字静态除2高速预分频器MMIC.流片测试结果与仿真结果基本吻合,最高工作频率高于仿真结果.设计过程在速度和功耗之间进行了折中,并且考虑了自谐振频率对电路的影响.测试结果显示:在5V电源电压下,该预分频器静态电流为60mA,最高工作频率达到15GHz,自谐振频率为19.79GHz.该MMIC可以直接应用到S-X波段射频微波系统中.

一种混合式高动态范围AGC算法与FPGA实现

基于接收机的应用提出了一种混合式高动态范围AGC算法。该算法由射频前馈与中频反馈算法组成,借助现场可编程门阵列得以实现。在该算法的控制下,以射频开关、数控衰减器、检波器、可变增益放大器为核心器件,实现了一种输入动态范围110 dB、灵敏度-100 dBm、输出功率为-19 dBm的自动增益控制环路。

单片集成0·8μm栅长GaAs基InGaP/AlGaAs/InGaAs增强/耗尽型赝配高电子迁移率晶体管

优化了GaAs基InGaP/AlGaAs/InGaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)的外延结构,有利于获得增强型PHEMT的正向阈值电压.采用光学接触式光刻方式,实现了单片集成0.8μm栅长GaAs基InGaP/AlGaAs/In-GaAs增强/耗尽型PHEMT.直流和高频测试结果显示:增强型(耗尽型)PHEMT的阈值电压、非本征跨导、最大饱和漏电流密度、电流增益截止频率、最高振荡频率分别为0.1V(-0.5V),330mS/mm(260mS/mm),245mA/mm(255mA/mm),14.9GHz(14.5GHz)和18GHz(20GHz).利用单片集成增强/耗尽型PHEMT实现了直接耦合场效应晶体管逻辑反相器,电源电压为1V,输入0.15V电压时,输出电压为0.98V;输入0.3V电压时,输出电压为0.18V.

一种改进结构的GaAs微波PIN二极管

设计并制作了高性能GaAs微波PIN二极管.分析了GaAsPIN二极管的结构对其性能的影响,并根据分析结果改进了GaAsPIN二极管的结构.制作了常见结构和改进结构的GaAsPIN二极管,比较了不同结构的GaAsPIN二极管的测试数据,从而验证了理论分析的结果.改进后的GaAsPIN二极管制作工艺更为简单,具有良好的高频特性,截止频率达到1520.5GHz.这种改进结构的GaAs微波PIN二极管在微波电路中具有良好的应用前景.

X波段低损耗高隔离开关应用的GaAs PIN二极管(英文)

报道了一种适用于X波段的低损耗高隔离度开关的GaAs PIN二极管.讨论了GaAs PIN二极管的物理特性和主要电学参数对开关性能的影响,并且介绍了工艺制备过程.测试结果表明在100MHz^12.1GHz范围内,正向电流为10 mA时的开关电阻小于2.2Ω,而反向电压为-10 V时开关电容小于20fF.

磷化铟基高电子迁移率晶体管欧姆接触工艺

针对磷化铟（InP）基高电子迁移率晶体管（HEMT），进行了Ni／Ge／Au和Ni／Ge／Au／Ge／Ni／Au两种金属结构快速退火（10～40s）和长时间合金（10min）的实验．通过研究比较，得到了更适用于InP基HEMT器件制作的合金方法．利用Ni／Ge／Au／Ge／Ni／Au结构，在270℃下合金10min形成了典型值．0.068Ω·mm的接触电阻．

GaAs PIN二极管的新等效电路模型(英文)

基于物理原理的分析,提出了GaAs PIN二极管的一种新等效电路模型.GaAs PIN二极管被分成p+n-结、基区和n-n+结三部分分别建模,总的模型由三个子模型组成,从而极大地提高了模型的准确性.相应的模型参数提取过程不要求苛刻的实验或测试条件,简便易操作.研制了15组GaAs PIN二极管来验证模型,测试结果表明模型准确地反映了GaAs PIN二极管的正向和反向特性.

功率增益截止频率为183GHz的In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48)As HEMTs(英文)

通过合理的外延层材料结构设计和改进的器件制备工艺,制备出功率增益截止频率(fmax)为183GHz的晶格匹配InP基In0.53Ga0.47As-In0.52Al0.48As HEMT.该fmax为国内HEMT器件最高值.还报道了器件的结构、制备工艺以及器件的直流和高频特性.

截止频率为218GHz的超高速晶格匹配In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48)As高电子迁移率晶体管(英文)

报道了截止频率为218GHz的晶格匹配的In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As高电子迁移率晶体管.这是迄今为止国内报道的截止频率最高的高电子迁移率晶体管.器件直流特性也很优异:跨导为980mS/mm,最大电流密度为870mA/mm.文中的材料结构和所有器件制备工艺均为本研究小组自主研制开发.

InP基PHEMT欧姆接触低温合金化工艺的研究

对InP基PHEMT的源漏欧姆接触低温合金化工艺进行了研究,与常规的合金工艺不同,通过在低温下进行合金化,并采用金属面倒置和快速热退火的办法,制成了比接触电阻为1.26×10-3Ω·cm2 形貌良好的欧姆接触。避免了PHEMT各层化合物半导体之间的相互作用和分解,以及能带结构变化引起的二维电子气退化,也大大减弱了高温带来的肖特基势垒层中的杂质元素往沟道内扩散引起二维电子气迁移率下降的问题。

一种混合式高动态范围自动增益控制电路

本文基于接收机应用提出了一种混合式高动态范围自动增益电路。该电路由射频前馈与中频反馈两部分组成,分别负责增益的离散粗调与连续精调。以射频开关,数控衰减器,检波器,可变增益放大器,数模转换器,模数转换器与现场可编程门阵列为核心器件实现了一种输入动态范围110 d B,灵敏度-100 d Bm,输出功率为-19 d Bm的自动增益控制电路。

1.0μm栅长GaAs基MHEMT器件及SPDT开关MMIC(英文)

利用MBE外延材料和接触式光学光刻方式,成功制备出1.0μm栅长GaAs基MHEMT器件,分别蒸发Pt/Ti/Pt/Au和Ti/Pt/Au作为栅电极金属.获得了优越的DC和RF性能,Pt/Ti/Pt/Au和Ti/Pt/Au MHEMT器件的gm为502(503)mS/mm,JDSS为382(530)mA/mm,VT为0.1(-0.5)V,fT和fmax分别为13.4(14.8),17.0(17.5)GHz.利用单片集成增强/耗尽型GaAs基MHEMT器件制备出九阶环型振荡器,直流电压为1.2V时,振荡频率达到777.6MHz,门延迟时间为71.4ps.利用Ti/Pt/Au MHEMT器件设计并制备出了DC-10GHz单刀双掷(SPDT)开关MMIC,其插入损耗、隔离度、输入输出回波损耗分别优于2.93,23.34和20dB.

增强型InGaP/AlGaAs/InGaAs PHEMT小信号等效电路参数的提取(英文)

介绍了增强型InGaP/AlGaAs/InGaAs PHEMT小信号等效电路中元件参数值的提取方法,并利用IC-CAP软件EEHEMT1模型提取了参数.利用ADS软件验证了提参结果,ADS仿真的直流I-V曲线和S参数与实测结果基本吻合.结果表明EEHEMT1模型可以用于提取增强型PHEMT参数,并且具有可操作性.

一种InGaAs/InP复合沟道高电子迁移率晶体管模拟的新方法(英文)

采用一种新方法对InGaAs/InP复合沟道高电子迁移率晶体管进行了模拟.该方法通过流体力学模型和密度梯度模型的联合求解,得到了沟道内的电子密度分布.与一些传统方法相比,该方法收敛性更好,速度更快,且同样适用于其他类型高电子迁移率晶体管器件的模拟.利用仿真对InGaAs/InP复合沟道高电子迁移率晶体管进行了深入研究.

锯齿型源漏结构的新型InP基HEMT器件(英文)

毫米波晶体管的制作技术是微波电路设计和制造的基础.从优化器件结构的角度,提出了一种锯齿型源漏的新型InP基HEMT器件.实验证明,采用这种结构可以减少光刻过程中临近效应的影响,改善源漏的图形形貌,提高器件制做的成品率.获得了具有良好直流和微波特性的晶体管,其跨导达到1050mS/mm,阈值电压为-1.0V,截止频率达到120GHz.

C波段GaAs PIN二极管单片单刀单掷开关(英文)

基于中国科学院微电子研究所的GaAs PIN二极管工艺，研究了一种单片单刀单掷开关．为了仿真该单片单刀单掷开关，研制开发了GaAs PIN二极管的小信号模型．在5．5～7．5GHz的频段内，开关正向导通时的插入损耗低于1．6dB，回波损耗大于10dB，开关关断状态的隔离度大于23dB．

改善增益平坦度的新型InGaP/GaAs HBT功率放大器单片设计(英文)

介绍了一款应用于3GHz通信的基于改进增益平坦度的功率放大器设计,其由商用InGaP/GaAs异质结双极性晶体管(HBT)工艺制作.为了以简单方式改善增益平坦度,除了耦合旁路电容以及射频扼流圈外,在实际电路中没有加入额外部件.其测量线性增益为23dB,大信号增益平坦度为±0.25dB,非常贴近仿真和目标值.此两级功放400MHz带宽下的输出线性功率为31dBm,增益附加效率为44%.本电路通过良好的失真补偿电路和扼流圈模型的使用,成功地改善了增益平坦度.

一种高增益低噪声低功耗跨阻放大器设计与实现

采用TSMC0.18μm CMOS工艺设计并实现了一种高增益、低噪声和低功耗跨阻放大器。针对某种实用的光电二极管,在寄生电容高达3pF的情况下,采用RGC输入、无反馈电阻的电路结构,合理实现了增益、带宽、噪声、动态范围以及低电源电压等指标间的折中。测试结果表明单端跨阻增益高达78dB·Ω,-3dB带宽超过300MHz,100MHz处的等效输入噪声电流谱密度低至6.3pA/(Hz)～(1/2),功耗仅为14.4mW。芯片面积(包括所有PAD)为500μm×460μm。