X波段大栅宽高输出功率AlGaN/GaN HEMT的研究

利用MOCVD技术研制了国产SiC衬底的GaN HEMT外延材料,方块电阻小于260Ω/□,迁移率最大值达到2130 cm2V-1s-1,方块电阻和迁移率不均匀性小于3%,采用新的器件栅结构和高应力SiN钝化技术,降低了大栅宽器件栅泄漏电流,提高了工作电压。研制的总栅宽为25.3 mm的四胞内匹配器件X波段输出功率达到141.25 W,线性增益大于12 dB,PAE达到41.4%。

大栅宽功率器件的分布性研究

随着器件工作频率的升高,以集总元件模型描述大栅宽功率器件引入的误差将越来越大,且这一趋势随着栅长的减小更加显著。对微波大栅宽功率器件的分布性作了初步研究,对传统建模和器件优化方法进行改进,将器件中的有源部分和无源部分分离开,利用微波传输线理论和奇偶模分析对器件的无源部分建模,在满足集总条件时对有源区建模,将两者综合建立了分段的线性模型。与测量结果进行了比较,表明分段模型取得了更为精确的结果;在此基础上又建立了分段的非线性模型,模拟和验证了大栅宽器件的早期非线性现象;最后还提出了功率器件栅宽优化设计的估算方法。