基于再生长欧姆接触工艺的220 GHz InAlN/GaN场效应晶体管（英文）

在蓝宝石衬底上研制了具有高电流增益截止频率(f_T)的InAlN/GaN异质结场效应晶体管(HFETs).基于MOCVD外延n+-GaN欧姆接触工艺实现了器件尺寸的缩小,有效源漏间距(Lsd)缩小至600 nm.此外,采用自对准工艺制备了50 nm直栅.由于器件尺寸的缩小,Vgs=1 V下器件最大饱和电流(I_(ds))达到2.11 A/mm,峰值跨导达到609 mS/mm.根据小信号测试结果,外推得到器件的fT和最大振荡频率(fmax)分别为220 GHz和48 GHz.据我们所知,该f_T值是目前国内InAlN/GaN HFETs器件报道的最高结果.

电流增益截止频率为236 GHz的InAlN/GaN高频HEMT

研制了高电流增益截止频率(f_T)的In Al N/Ga N高电子迁移率晶体管(HEMT)。采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)再生长n^+GaN非合金欧姆接触工艺将器件源漏间距缩小至600 nm,降低了源、漏寄生电阻,有利于改善器件的寄生效应;使用低压化学气相沉积(LPCVD)生长SiN作为栅下介质,降低了InAlN/GaN HEMT栅漏电;利用电子束光刻实现了栅长为50 nm的T型栅。此外,还讨论了寄生效应对器件f_T的影响。测试结果表明,器件的栅漏电为3.8μA/mm,饱和电流密度为2.5 A/mm,f_T达到236 GHz。延时分析表明,器件的寄生延时为0.13 ps,在总延时中所占的比例为19%,优于合金欧姆接触工艺的结果。

高电流增益截止频率的AlGaN/GaN HEMT器件研制

基于金属有机化学气相沉积(MOCVD)再生长Si重掺杂的n+GaN工艺,在AlGaN/GaN高电子迁移率场效应晶体管(HEMT)中实现非合金的欧姆接触,该工艺将器件有效源漏间距缩小至1μm。结合60nm直栅工艺,制备了高电流增益截止频率(fT)的AlGaN/GaNHEMT器件。器件尺寸的缩小大幅提升了器件的直流和射频特性。漏偏压为5V下,器件的最大直流峰值跨导达到440mS/mm;栅偏压为1V时,最大漏源饱和电流密度达到1.68A/mm。根据射频小信号测试结果得到器件的fT达到175GHz,最大振荡频率(fmax)达到76GHz,研究了干法刻蚀对再生长n+GaN欧姆接触电阻的影响,同时对比分析了60nm直栅和T型栅对器件频率特性的影响。