Si含量对(TiAlCrZrNb)-Si_(X)-N高熵薄膜微观结构、力学性能和断裂韧性的影响

为了得到力学性能和断裂韧性都更为优异的薄膜,采用磁控溅射技术,在Si衬底上沉积了不同Si含量的(TiAlCrZrNb)-Si_(x)-N(x=0,4%,8%,12%,16%)高熵陶瓷纳米复合膜。采用X射线衍射仪、扫描电镜、高分辨率透射电镜和纳米压痕仪研究了Si元素的加入对所制薄膜微观结构、力学性能和断裂韧性的影响。结果表明,随着Si元素的掺入,薄膜的力学性能和断裂韧性都先升高后降低,这种趋势归因于形成的纳米复合结构。当Si含量为4%(体积比)时,(TiAlCrZrNb)-Si_(x)-N薄膜具有最好的综合力学性能,其最大硬度和弹性模量分别为22.7 GPa和192.0 GPa,此时断裂韧性也达到最好,径向裂纹长度C为6.760μm,K_(IC)为1.77 MPa·m^(1/2)。

低压应用的毫米波AlN/GaN MIS-HEMT器件研制

提出了一种适用于低电压工作的毫米波AlN/GaN MIS-HEMT器件,开展了材料外延结构的设计,在SiC衬底上生长了AlN/GaN外延材料。基于此材料开展了器件制作,优化了高温快速退火工艺,获得良好的欧姆接触电阻。对所制备的器件进行直流测试,结果显示,电流输出能力为2.4 A/mm,跨导极值为518 mS/mm,小信号f_(t)达到85 GHz,f_(max)大于141 GHz。在5G毫米波段28 GHz频率点测试了大信号特性,当V_(DS)=3 V时,输出功率密度为0.55 W/mm,功率附加效率(PAE)为40.1%;当V_(DS)=6 V时,输出功率密度为1.6 W/mm,PAE达到47.8%。该器件具有低压毫米波应用的潜力。