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重离子辐射对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管低频噪声特性的影响
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作者 吕玲 邢木涵 +5 位作者 薛博瑞 曹艳荣 胡培培 郑雪峰 马晓华 郝跃 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期209-216,共8页
采用^(181)Ta^(32+)重离子辐射AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管,获得器件在重离子辐射前后的电学特性和低频噪声特性.重离子辐射导致器件的阈值电压正向漂移、最大饱和电流减小等电学参数的退化.微光显微测试发现辐射后器件热点数量明显增... 采用^(181)Ta^(32+)重离子辐射AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管,获得器件在重离子辐射前后的电学特性和低频噪声特性.重离子辐射导致器件的阈值电压正向漂移、最大饱和电流减小等电学参数的退化.微光显微测试发现辐射后器件热点数量明显增加,引入更多缺陷.随着辐射注量的增加,电流噪声功率谱密度逐渐增大,在注量为1×10^(10)ions/cm^(2)重离子辐射后,缺陷密度增大到3.19×10^(18)cm^(-3)·eV^(-1),不同栅压下的Hooge参数增大.通过漏极电流噪声归一化功率谱密度随偏置电压的变化分析,发现重离子辐射产生的缺陷会导致寄生串联电阻增大. 展开更多
关键词 重离子辐射 氮化镓 高电子迁移率晶体管 低频噪声
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一种抑制栅极正负向串扰的GaN HEMT无源驱动电路
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作者 王忠 秦世清 +1 位作者 王福学 边国辉 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期483-491,共9页
GaN器件由于其更快的开关速度,比硅器件更容易发生严重的开关振荡,也更容易受到栅源电压振荡的影响。为了抑制GaN基半桥结构中的串扰,提出了一种抑制GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)栅极正负向串扰的无源钳位驱动电路来抑制栅源电压振荡。... GaN器件由于其更快的开关速度,比硅器件更容易发生严重的开关振荡,也更容易受到栅源电压振荡的影响。为了抑制GaN基半桥结构中的串扰,提出了一种抑制GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)栅极正负向串扰的无源钳位驱动电路来抑制栅源电压振荡。采用基本无源元件建立自举驱动回路,并增加三极管以构成从驱动电路到GaN HEMT的低阻抗米勒电流路径,抑制正负向串扰。在LTspice软件下进行电路模拟仿真,并搭建实验平台进行实测验证,结果表明栅源电压的最大正向串扰可降至1.2 V,最大负向串扰可降至1.6 V,漏源电流的正向和负向串扰均降至2 A以下,证明该电路对栅源电压以及漏源电流的振荡均有良好的抑制效果。 展开更多
关键词 gan高电子迁移率晶体管(HEMT) 驱动电路 串扰 桥式电路 电路振荡
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一种L波段300W GaN脉冲功率模块
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作者 董四华 刘英坤 +1 位作者 高永辉 秦龙 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第6期555-560,共6页
随着第三代半导体GaN器件技术的不断发展,GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在电子系统中逐步得到了广泛应用。研制了一款小型化L波段300 W GaN脉冲功率模块。研发了满足高压脉冲工作条件的GaN HEMT芯片,采用负载牵引技术进行了器件大信号阻... 随着第三代半导体GaN器件技术的不断发展,GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在电子系统中逐步得到了广泛应用。研制了一款小型化L波段300 W GaN脉冲功率模块。研发了满足高压脉冲工作条件的GaN HEMT芯片,采用负载牵引技术进行了器件大信号阻抗参数提取,并以此为基础设计了小型化匹配网络进行阻抗变换。基于高压驱动芯片和开关器件芯片设计了小型化高压脉冲调制电路。测试结果表明,在工作频率990~1130 MHz、工作电压50 V、脉冲宽度100μs、占空比10%下,功率模块脉冲输出功率大于300 W,功率附加效率大于53%,功率增益大于38 dB。功率模块尺寸为30 mm×30 mm×8 mm。 展开更多
关键词 gan高电子迁移率晶体管(HEMT) 负载牵引技术 高压脉冲调制 L波段 功率模块
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具有自驱动有源缓冲器的GaN基高效准谐振反激式功率变换器
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作者 王忠 曹通 +1 位作者 王福学 边国辉 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第3期263-271,共9页
提出了一种具有自驱动有源缓冲器的GaN基高效准谐振(QR)反激式功率变换器,以解决准谐振反激式功率变换器中开关管关断时电压过高的问题。电路以GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件为主开关管和同步整流器开关管,自驱动有源缓冲器由钳位电... 提出了一种具有自驱动有源缓冲器的GaN基高效准谐振(QR)反激式功率变换器,以解决准谐振反激式功率变换器中开关管关断时电压过高的问题。电路以GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件为主开关管和同步整流器开关管,自驱动有源缓冲器由钳位电容和有源开关管组成。该变换器在主开关管关断期间将开关管的电压浪涌钳位为恒定电压,由于有源开关管驱动信号由变压器的次级侧电流控制,因此不需要单独的控制电路。为验证所提出的变换器和控制电路的有效性,搭建了一个60 W的AC-DC功率变换器,测试结果表明,主开关管的最大电压浪涌约为450 V,具有高达91.6%的能量转换效率。 展开更多
关键词 反激式变换器 电压浪涌 自驱动有源缓冲器 gan高电子迁移率晶体管(HEMT) DC-DC
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0.2~2.0GHz100W超宽带GaN功率放大器 被引量:1
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作者 张晓帆 银军 +4 位作者 倪涛 余若祺 斛彦生 王辉 高永辉 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第3期252-256,共5页
设计并实现了一款基于0.25μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的100 W超宽带功率放大器。基于SiC无源工艺设计了集成无源器件(IPD)输入预匹配电路芯片;设计了基于陶瓷基片的T型集成输出预匹配电路;基于建立的传输线变压器(TLT)的精确... 设计并实现了一款基于0.25μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的100 W超宽带功率放大器。基于SiC无源工艺设计了集成无源器件(IPD)输入预匹配电路芯片;设计了基于陶瓷基片的T型集成输出预匹配电路;基于建立的传输线变压器(TLT)的精确模型,设计了宽带阻抗变换器,在超宽频带内将50Ω的端口阻抗变换至约12.5Ω,再通过多节微带电路与预匹配后的GaN HEMT芯片实现阻抗匹配。最终,以较小的电路尺寸实现了功率放大器的超宽带性能指标。测试结果表明,功率放大器在0.2~2.0 GHz频带内,在漏极电压36 V、输入功率9 W、连续波的工作条件下,输出功率大于103 W,漏极效率大于50%,输入电压驻波比(VSWR)≤2.5。 展开更多
关键词 gan高电子迁移率功率管(HEMT) 功率放大器 集成无源器件(IPD) 超宽带 传输线变压器(TLT)
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微波GaN器件温度效应建模
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作者 王帅 葛晨 +2 位作者 徐祖银 成爱强 陈敦军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期240-247,共8页
通过对GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在不同温度下直流特性变化的现象与机理分析,本文基于EEHEMT等效电路模型,针对GaN HEMT漏源电流I_(ds)提出了一种温度效应模型.该模型考虑到温度对GaN HEMT阈值电压、膝点电压、饱和电流等方面的影响... 通过对GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在不同温度下直流特性变化的现象与机理分析,本文基于EEHEMT等效电路模型,针对GaN HEMT漏源电流I_(ds)提出了一种温度效应模型.该模型考虑到温度对GaN HEMT阈值电压、膝点电压、饱和电流等方面的影响,对原始EEHEMT模型中的I_(ds)公式进行修改,将I_(ds)公式中的关键参数与温度建立起适当的函数关系式.修改后的模型能够准确反映GaN HEMT在不同温度下的电性能变化趋势.为了进一步验证该温度效应模型的精确度,本文在片测试了由南京电子器件研究所研制的0.25μm工艺不同尺寸GaN HEMT在–55,–25,25和75℃温度下的直流特性.对比在不同温度下的模型仿真数据与测试结果,两者相对误差均小于5%,表明本文提出的温度效应模型在–55-75℃温度下能够精准表征GaN器件的输出特性及转移特性. 展开更多
关键词 ALgan/gan 高电子迁移率晶体管 模型 直流特性
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High-performance vertical GaN field-effect transistor with an integrated self-adapted channel diode for reverse conduction
7
作者 邓思宇 廖德尊 +3 位作者 魏杰 张成 孙涛 罗小蓉 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第7期570-576,共7页
A vertical GaN field-effect transistor with an integrated self-adapted channel diode(CD-FET)is proposed to improve the reverse conduction performance.It features a channel diode(CD)formed between a trench source on th... A vertical GaN field-effect transistor with an integrated self-adapted channel diode(CD-FET)is proposed to improve the reverse conduction performance.It features a channel diode(CD)formed between a trench source on the insulator and a P-type barrier layer(PBL),together with a P-shield layer under the trench gate.At forward conduction,the CD is pinched off due to depletion effects caused by both the PBL and the metal-insulator-semiconductor structure from the trench source,without influencing the on-state characteristic of the CD-FET.At reverse conduction,the depletion region narrows and thus the CD turns on to achieve a very low turn-on voltage(V_(F)),preventing the inherent body diode from turning on.Meanwhile,the PBL and P-shield layer can modulate the electric field distribution to improve the off-state breakdown voltage(BV).Moreover,the P-shield not only shields the gate from a high electric field but also transforms part of C_(GD)to CGS so as to significantly reduce the gate charge(Q_(GD)),leading to a low switching loss(E_(switch)).Consequently,the proposed CD-FET achieves a low V_(F)of 1.65 V and a high BV of 1446 V,and V_(F),Q_(GD)and E_(switch)of the CD-FET are decreased by 49%,55%and 80%,respectively,compared with those of a conventional metal-oxide-semiconductor field-effect transistor(MOSFET). 展开更多
关键词 gan field effect transistor reverse conduction integrated diode turn-on voltage
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集成侧墙技术的80nm栅GaN HEMT
8
作者 孔欣 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第9期1044-1050,共7页
目前业界主要采用电子束曝光技术制作高频氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的深亚微米T型栅,存在效率低下、良率不足和成本较高的问题。本文采用集成侧墙技术,在6英寸工业化产线上首次成功制造了纯光学曝光的80 nm T型栅GaN HEMT,并... 目前业界主要采用电子束曝光技术制作高频氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的深亚微米T型栅,存在效率低下、良率不足和成本较高的问题。本文采用集成侧墙技术,在6英寸工业化产线上首次成功制造了纯光学曝光的80 nm T型栅GaN HEMT,并对器件性能参数进行了全面表征和分析。器件单位栅宽(每毫米)下,最大输出电流Id,max为993 mA,峰值跨导Gm,peak为385 mS;阈值电压Uth为-3.25 V,关态击穿电压超过80 V;电流增益截止频率(fT)和功率增益截止频率(fmax)分别为64 GHz和175 GHz。在28 V工作时,器件在16 GHz下的饱和输出功率、功率增益和功率附加效率分别为26.95 dBm(每毫米4.9 W)、11.08 dB和49.78%;在30 GHz下器件的饱和输出功率、功率增益和功率附加效率分别为26.15 dBm(每毫米4.1 W)、8.8 dB和44%。结果表明,集成侧墙技术在深亚微米GaN HEMT制造中具备较好的应用前景。 展开更多
关键词 氮化镓高电子迁移率晶体管 光学栅 侧墙 短沟道效应 深亚微米
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A novel small-signal equivalent circuit model for GaN HEMTs incorporating a dual-field-plate
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作者 Jinye Wang Jun Liu Zhenxin Zhao 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 2024年第5期61-68,共8页
An accurate and novel small-signal equivalent circuit model for GaN high-electron-mobility transistors(HEMTs)is proposed,which considers a dual-field-plate(FP)made up of a gate-FP and a source-FP.The equivalent circui... An accurate and novel small-signal equivalent circuit model for GaN high-electron-mobility transistors(HEMTs)is proposed,which considers a dual-field-plate(FP)made up of a gate-FP and a source-FP.The equivalent circuit of the overall model is composed of parasitic elements,intrinsic transistors,gate-FP,and source-FP networks.The equivalent circuit of the gate-FP is identical to that of the intrinsic transistor.In order to simplify the complexity of the model,a series combination of a resistor and a capacitor is employed to represent the source-FP.The analytical extraction procedure of the model parameters is presented based on the proposed equivalent circuit.The verification is carried out on a 4×250μm GaN HEMT device with a gate-FP and a source-FP in a 0.45μm technology.Compared with the classic model,the proposed novel small-signal model shows closer agreement with measured S-parameters in the range of 1.0 to 18.0 GHz. 展开更多
关键词 small-signal model dual field-plate(FP) gan high-electron-mobility transistors(HEMT) parameter extraction
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GaN基高电子迁移率晶体管器件的可靠性及退化机制研究进展
10
作者 黄玲钰 修慧欣 《有色金属材料与工程》 CAS 2024年第2期46-54,共9页
GaN基高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)器件在航天、通讯、雷达、电动汽车等领域具有广泛的应用,近年来成为电力电子器件的研究热点。在实际应用中,GaN基HEMT器件随着使用时间的延长会发生退化甚至失效的情... GaN基高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)器件在航天、通讯、雷达、电动汽车等领域具有广泛的应用,近年来成为电力电子器件的研究热点。在实际应用中,GaN基HEMT器件随着使用时间的延长会发生退化甚至失效的情况,器件的可靠性问题仍是进一步提高HEMT器件应用的绊脚石。因此,研究器件的可靠性及退化机制对于进一步优化器件性能具有极其重要的意义。将从影响器件可靠性的几个关键因素如高电场应力、高温存储、高温电场和重离子辐照等进行阐述,主要对近几年文献里报道的几种失效机制及相应的失效现象进行了综述和总结,最后讨论了进一步优化器件可靠性的措施,对进一步提高HEMT器件的应用起促进作用。 展开更多
关键词 gan 高电子迁移率晶体管 可靠性 退化
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基于建模数据和最优化算法的GaN HEMT精确电热行为建模方法
11
作者 肖龙 陈冬冬 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期153-162,共10页
为了实现对氮化镓高电子迁移率晶体管GaN HEMT(gallium nitride high electron mobility transistor)高速开关带来的开通过压、误导通、开关振荡和EMI噪声等问题展开定量的仿真分析,提出了一种基于建模数据和最优化算法的门极增强型GaN ... 为了实现对氮化镓高电子迁移率晶体管GaN HEMT(gallium nitride high electron mobility transistor)高速开关带来的开通过压、误导通、开关振荡和EMI噪声等问题展开定量的仿真分析,提出了一种基于建模数据和最优化算法的门极增强型GaN HEMT电热行为模型建模方法。相比较于常规GaN HEMT行为模型,所提出的建模方法采用2个简单的建模公式实现了对GaN HEMT在第一和第三象限宽工作温度范围内的电热特性进行准确的建模。同时采用一个紧凑的建模公式实现对GaN HEMT非线性寄生电容的精确建模。此外,提出了一种遗传算法和Levenberg-Marquardt算法组合的优化算法,基于该优化算法和建模数据实现了对建模参数的快速提取,在较大程度上减小了建模时间和工作量。仿真表明,所提出的建模方法能够实现对不同公司多个型号的GaN HEMT器件展开精确的建模。最后通过吻合的动态仿真和实验数据验证了所提建模方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 氮化镓高电子迁移率晶体管 电热行为模型 最优化算法 参数提取
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用于GaN基HEMT栅极金属TiN的ICP刻蚀工艺
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作者 高阳 周燕萍 +3 位作者 王鹤鸣 左超 上村隆一郎 杨秉君 《微纳电子技术》 CAS 2024年第3期136-143,共8页
GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)在射频(RF)通信及新能源汽车领域有着巨大的应用潜力。TiN材料因其良好的热稳定性、化学稳定性及工艺兼容性,可用作GaN基HEMT的栅极材料。采用ULVAC公司生产的NE-550型电感耦合等离子体(ICP)刻蚀设备对Ti... GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)在射频(RF)通信及新能源汽车领域有着巨大的应用潜力。TiN材料因其良好的热稳定性、化学稳定性及工艺兼容性,可用作GaN基HEMT的栅极材料。采用ULVAC公司生产的NE-550型电感耦合等离子体(ICP)刻蚀设备对TiN材料进行了干法刻蚀工艺的研究。采用光刻胶作为刻蚀掩膜,Cl_(2)和BCl_(3)混合气体作为工艺气体,通过调整工艺参数,研究了ICP源功率、射频(RF)偏压功率、腔体压力、气体体积流量以及载台温度对TiN刻蚀速率和侧壁角度的影响。最后通过优化工艺参数,得到了TiN刻蚀速率为333 nm/min,底部平整且侧壁角度为81°的栅极结构。 展开更多
关键词 氮化镓(gan) 高电子迁移率晶体管(HEMT) 电感耦合等离子体(ICP)刻蚀 TIN Cl2和BCl3混合气体 栅极结构 新能源汽车
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基于GaN器件的单相逆变器TCM控制策略研究
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作者 陈钰 周宝鼎 《电器与能效管理技术》 2024年第2期39-43,共5页
氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管具有开关速度快、器件损耗小的优点,在高频应用场合得到广泛应用。为了进一步提高变换器效率和功率密度,将三角电流模式(TCM)调制用于基于GaN器件的单相逆变器中,通过控制负向电流与死区时间实现了全范围... 氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管具有开关速度快、器件损耗小的优点,在高频应用场合得到广泛应用。为了进一步提高变换器效率和功率密度,将三角电流模式(TCM)调制用于基于GaN器件的单相逆变器中,通过控制负向电流与死区时间实现了全范围零电压开关(ZVS),达到提高变换器效率和功率密度的目的。搭建了1台样机进行验证,实验结果表明,TCM调制在不同负载条件下均可实现软开关,最大开关频率可达300 kHz,峰值效率可达98.5%。 展开更多
关键词 氮化镓 高电子迁移率晶体管 单相逆变器 三角电流模式 零电压开关
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基于GaN器件的有源箝位双向反激变换器设计
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作者 史永胜 李锦 张耀忠 《电子器件》 CAS 北大核心 2023年第1期143-149,共7页
文章针对氮化镓(Gallium Nitride,GaN)功率晶体管在双向DC-DC变换器中的应用进行设计。近年来,第三代宽禁带功率半导体器件GaN凭借其体积小、高频、高效率等优势,在电力电子应用中得到了广泛的关注。为实现双向DC-DC变换器在便携式小功... 文章针对氮化镓(Gallium Nitride,GaN)功率晶体管在双向DC-DC变换器中的应用进行设计。近年来,第三代宽禁带功率半导体器件GaN凭借其体积小、高频、高效率等优势,在电力电子应用中得到了广泛的关注。为实现双向DC-DC变换器在便携式小功率应用场景下的能量双向高效传输,设计了一种基于GaN器件的有源箝位双向反激变换器并对其性能进行了验证。详细地介绍和分析了变换器的工作原理、开关模态以及软开关实现条件,并对主电路参数进行设计。采用LTspice软件搭建仿真模型,仿真结果验证了该变换器在小功率应用下可实现开关管软开关性能。最后,设计了一个20 W的实验样机验证了所设计拓扑的准确性和有效性,结果表明该变换器较传统Si MOSFET器件具有更高的转换效率。 展开更多
关键词 gan晶体管 电力电子 转换效率 软开关
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P-GaN栅结构GaN基HEMT器件研究进展 被引量:1
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作者 朱彦旭 宋潇萌 +3 位作者 李建伟 谭张杨 李锜轩 李晋恒 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期926-936,共11页
增强型氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)是高频高功率器件与开关器件领域的研究热点,P-GaN栅技术因具备制备工艺简单、可控且工艺重复性好等优势而成为目前最常用且唯一实现商用的GaN基增强型... 增强型氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)是高频高功率器件与开关器件领域的研究热点,P-GaN栅技术因具备制备工艺简单、可控且工艺重复性好等优势而成为目前最常用且唯一实现商用的GaN基增强型器件制备方法。首先,概述了当前制约P-GaN栅结构GaN基HEMT器件发展的首要问题,从器件结构与器件制备工艺这2个角度,综述了其性能优化举措方面的最新研究进展。然后,通过对研究进展的分析,总结了当前研究工作面临的挑战以及解决方法。最后,对未来的发展前景、发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 氮化镓(gan) P-gan栅技术 高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor HEMT) 增强型器件 结构优化 制备工艺优化
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低成本Si基GaN微电子学的新进展
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作者 李永 赵正平 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第2期81-101,共21页
进入21世纪后,宽禁带半导体GaN微电子学发展迅速,SiC基GaN微电子学已成为微波电子学的发展主流,且正在向更高频率和更高功率密度的新一代GaN微波功率器件发展。为了降低成本,Si基GaN微电子学应运而生,在5G通信、电动汽车等绿色能源应用... 进入21世纪后,宽禁带半导体GaN微电子学发展迅速,SiC基GaN微电子学已成为微波电子学的发展主流,且正在向更高频率和更高功率密度的新一代GaN微波功率器件发展。为了降低成本,Si基GaN微电子学应运而生,在5G通信、电动汽车等绿色能源应用发展的带动下,Si基GaN微电子学已进入产业化快速发展阶段。介绍了Si基GaN微电子学在射频Si基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)新器件结构、工艺与可靠性,Si基GaN HEMT单片微波集成电路(MMIC),Si基E模功率GaN HEMT结构设计,大尺寸Si基GaN HEMT工艺,Si基GaN功率开关器件的可靠性,Si基GaN功率变换器的单片集成和高频开关Si基GaN器件的应用创新等工程化、产业化方面的最新技术进展。分析和评价了低成本Si基GaN微电子学工程化和产业化的发展态势。 展开更多
关键词 Si基gan高电子迁移率晶体管(HEMT) 单片微波集成电路(MMIC) E模功率gan HEMT 可靠性 gan功率变换器 高频开关应用
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低成本Si基GaN微电子学的新进展(续)
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作者 李永 赵正平 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第3期177-189,共13页
进入21世纪后,宽禁带半导体GaN微电子学发展迅速,SiC基GaN微电子学已成为微波电子学的发展主流,且正在向更高频率和更高功率密度的新一代GaN微波功率器件发展。为了降低成本,Si基GaN微电子学应运而生,在5G通信、电动汽车等绿色能源应用... 进入21世纪后,宽禁带半导体GaN微电子学发展迅速,SiC基GaN微电子学已成为微波电子学的发展主流,且正在向更高频率和更高功率密度的新一代GaN微波功率器件发展。为了降低成本,Si基GaN微电子学应运而生,在5G通信、电动汽车等绿色能源应用发展的带动下,Si基GaN微电子学已进入产业化快速发展阶段。介绍了Si基GaN微电子学在射频Si基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)新器件结构、工艺与可靠性,Si基GaN HEMT单片微波集成电路(MMIC),Si基E模功率GaN HEMT结构设计,大尺寸Si基GaN HEMT工艺,Si基GaN功率开关器件的可靠性,Si基GaN功率变换器的单片集成和高频开关Si基GaN器件的应用创新等工程化、产业化方面的最新技术进展。分析和评价了低成本Si基GaN微电子学工程化和产业化的发展态势。 展开更多
关键词 Si基gan高电子迁移率晶体管(HEMT) 单片微波集成电路(MMIC) E模功率gan HEMT 可靠性 gan功率变换器 高频开关应用
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High-Frequency AlGaN/GaN High-Electron-Mobility Transistors with Regrown Ohmic Contacts by Metal-Organic Chemical Vapor Deposition 被引量:5
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作者 郭红雨 吕元杰 +7 位作者 顾国栋 敦少博 房玉龙 张志荣 谭鑫 宋旭波 周幸叶 冯志红 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2015年第11期166-168,共3页
Nonalloyed ohmic contacts regrown by metal-organic chemical vapor deposition are performed on AlGaN/GaN high-electron-mobility transistors. Low ohmic contact resistance of 0.15Ω.mm is obtained. It is found that the s... Nonalloyed ohmic contacts regrown by metal-organic chemical vapor deposition are performed on AlGaN/GaN high-electron-mobility transistors. Low ohmic contact resistance of 0.15Ω.mm is obtained. It is found that the sidewall obliquity near the regrown interface induced by the plasma dry etching has great influence on the total contact resistance. The fabricated device with a 100-nm T-shaped gate demonstrates a maximum drain current density of 0.95 A/mm at Vgs = 1 V and a maximum peak extrinsic transcondutance Gm of 216mS/ram. Moreover, a current gain cut-off frequency fT of 115 GHz and a maximum oscillation frequency fmax of 127 GHz are achieved. 展开更多
关键词 gan High-Frequency Algan/gan High-Electron-Mobility transistors with Regrown Ohmic Contacts by Metal-Organic Chemical Vapor Deposition
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High-electric-field-stress-induced degradation of SiN passivated AlGaN/GaN high electron mobility transistors 被引量:2
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作者 谷文萍 段焕涛 +4 位作者 倪金玉 郝跃 张进城 冯倩 马晓华 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2009年第4期1601-1608,共8页
AlGaN/GaN high electron mobility transistors (HEMTs) are fabricated by employing SiN passivation, this paper investigates the degradation due to the high-electric-field stress. After the stress, a recoverable degrad... AlGaN/GaN high electron mobility transistors (HEMTs) are fabricated by employing SiN passivation, this paper investigates the degradation due to the high-electric-field stress. After the stress, a recoverable degradation has been found, consisting of the decrease of saturation drain current IDsat, maximal transconductance gm, and the positive shift of threshold voltage VTH at high drain-source voltage VDS. The high-electric-field stress degrades the electric characteristics of AlGaN/GaN HEMTs because the high field increases the electron trapping at the surface and in AlGaN barrier layer. The SiN passivation of AlGaN/GaN HEMTs decreases the surface trapping and 2DEC depletion a little during the high-electric-field stress. After the hot carrier stress with VDS = 20 V and VGS= 0 V applied to the device for 104 sec, the SiN passivation decreases the stress-induced degradation of IDsat from 36% to 30%. Both on-state and pulse-state stresses produce comparative decrease of IDsat, which shows that although the passivation is effective in suppressing electron trapping in surface states, it does not protect the device from high-electric-field degradation in nature. So passivation in conjunction with other technological solutions like cap layer, prepassivation surface treatments, or field-plate gate to weaken high-electric-field degradation should be adopted. 展开更多
关键词 Algan/gan high electron mobility transistors surface states traps in Algan PASSIVATION
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Novel model of a AlGaN/GaN high electron mobility transistor based on an artificial neural network 被引量:2
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作者 程知群 胡莎 +1 位作者 刘军 Zhang Qi-Jun 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第3期342-346,共5页
In this paper we present a novel approach to modeling AlGaN/GaN high electron mobility transistor (HEMT) with an artificial neural network (ANN). The AlGaN/GaN HEMT device structure and its fabrication process are... In this paper we present a novel approach to modeling AlGaN/GaN high electron mobility transistor (HEMT) with an artificial neural network (ANN). The AlGaN/GaN HEMT device structure and its fabrication process are described. The circuit-based Neuro-space mapping (neuro-SM) technique is studied in detail. The EEHEMT model is implemented according to the measurement results of the designed device, which serves as a coarse model. An ANN is proposed to model AIGaN/CaN HEMT based on the coarse model. Its optimization is performed. The simulation results from the model are compared with the measurement results. It is shown that the simulation results obtained from the ANN model of A1GaN/GaN HEMT are more accurate than those obtained from the EEHEMT model. 展开更多
关键词 Algan/gan high electron mobility transistor MODELING artificial neural network
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