VB-GaAs晶体生长技术中掺Si浓度的控制

结合VB-GaAs晶体生长工艺,对工艺中掺Si浓度的控制进行了探讨,提出了掺杂计算的修正因子。针对不同浓度要求的材料,通过工艺控制可提供满足要求的优质材料。

中红外激光准相位匹配GaAs晶体的制备工艺

极化方向周期排列的GaAs通过准相位匹配方式能够实现高功率CO2激光器倍频,利用晶片键合技术对GaAs极化方向反转堆叠的制备工艺和键合性能进行研究,采用氢离子轰击的方法去除GaAs表面氧化物,提高光学性能,超高真空中预键合减少界面微气孔密度,退火处理增加键合力,实现了双层GaAs的可靠键合,两层GaAs成为一块单晶结构的整体,利用键合技术获得了大通光孔径、低光学损耗的周期性结构GaAs晶体,为实现高功率CO2激光器倍频提供了途径。

液封浮区法生长GaAs晶体中的热应力(英文)

用有限元法对微重力环境下液封浮区(LEFZ)法生长的3英寸GaAs单晶中的热应力进行求解。假设晶体处于准定常状态且为轴对称的各向同性线弹性体。分析了液封厚度、晶体和进料棒转速对晶体中热应力分布的影响。

GaAs晶体位错缺陷的同步X光透射形貌研究

利用同步X光透射形貌技术，研究了液封直拉（LEC）、水平布里支曼（HB）、垂直梯度凝固（VGF）三种生长技术制备的Φ2"晶片的位错缺陷。发现LEC晶体中缺陷明显高于HB、VGF晶体，VGF缺陷缺陷最低，HB晶体居于两者之间。结合生长界面温度梯度和杂质掺入水平，讨论了位错分布差异的原因。

周期极化GaAs晶体中差频产生太赫兹辐射的研究

传统的光学差频产生的太赫兹辐射转换效率低,不能获得高功率太赫兹辐射。本文对周期极化GaAs晶体中差频产生太赫兹辐射进行了理论计算,通过温度调谐实现了周期极化GaAs晶体中差频获得可调谐太赫兹波的输出。为了提高差频过程的增益和量子效率,在准相位匹配基础上引进了级联差频机理,并对最佳晶体长度和最佳泵浦频率进行了计算。结果表明,利用周期极化的GaAs晶体可以获得更高能量更高效率的太赫兹波辐射。

基于GaAs晶体管2.45GHz大功率微波整流电路

针对基于GaAs晶体管的大功率微波整流电路,设计了一种应用于大功率微波无线输能系统的整流电路。该大功率微波整流电路基于微带结构,工作频率为2.45 GHz,具有质量轻,整流输出功率大的特点。在不同微波输入功率和负载下进行测量,发现当输入微波功率为30 dBm,负载为38Ω时,整流电路获得了测量过程中最大整流效率的41%;当输入微波功率为34 dBm,负载为23Ω时整流电路得到测量过程中获得的最高直流功率输出28.7 dBm。通过完善和改进电路,可以进一步提高整流的效率,并应用于高功质比的微波整流天线。

基于电源调制的L波段高性能GaAsHBT功率放大器

介绍了一种基于GaInP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)工艺、电源调制的高峰均比、高功率附加效率L波段功率放大器芯片,可满足多载波聚合、大容量通信系统的要求。从器件层面控制基极表面复合、寄生电阻和电容,实现低膝点电压、跨导均匀的晶体管;在电路层面采用自适应偏置电路和谐波调谐等提升线性和功率附加效率。该放大器采用前级驱动加末级输出、驱动比为1∶6的两级晶体管架构和高低通搭配的匹配电路。测试结果表明,在5 V偏置电压下,该功率放大器的饱和输出功率大于35 dBm;在大功率回退时(8 dBm),增益变化小于2 dB,功率附加效率指标达到50%;对于调制带宽为25 kHz的16进制正交振幅调制(16QAM)通信系统,邻道功率比小于-38 dBc@27 dBm。

周期结构GaAs晶体ps脉冲差频产生窄带THz辐射的研究

计算模拟了在ps脉冲抽运周期结构GaAs晶体差频产生窄带THz波过程中,对于不同波长、不同脉宽的抽运光,周期结构GaAs晶体的走离长度和最佳周期长度的变化,并对计算结果进行了理论分析.研究了周期结构GaAs晶体的畴数对THz波光谱的影响.根据GaAs晶体温度色散公式,计算并分析了晶体最佳周期长度的温度调谐特性,研究了温度变化对THz波光谱的影响,提出了通过温度调谐实现在周期结构GaAs晶体中产生宽调谐、窄带宽THz波的新方法,该计算结果为下一步的实验研究提供了理论基础.

GaAs窗口晶体位错分布及其对红外透射的影响

LEC法生长的轻掺铬高阻GaAs 晶体熔融KOH腐蚀坑SEM观察结果表明,轻掺Cr-GaAs晶体位错的径向分布呈“W”型。这是由于GaAs单晶生长过程中,晶体中的热弹应力的“W”分布和位错大量增殖时所需的临界应力共同作用的结果。红外透射测量结果表明:当位错密度不太高时,位错引入的电子态的体密度低,位错的径向分布对红外透过率的影响很小;当位错密度很高时,其对红外透过率的影响不可忽视。

基于GaAs晶体的微小振动非线性干涉测量

研究了一种基于GaAs晶体非稳态光感生电动势效应的非线性激光干涉振动测量系统，以固体激光器为光源，以零差干涉光路进行测量。信号光被一定频率微小振幅振动调制后与参考光在GaAs晶体表面发生干涉，根据光感生电动势效应，高于一定的截止频率，GaAs晶体将产生正比于振动幅值的交变电流信号，从而进行振动测量。对影响输出光感生电流的主要因素进行了实验研究，包括干涉条纹空间频率及GaAs电极问距，确定了最佳工作条件。将该系统的测量结果与商用测振仪的测量结果进行了比较，结果一致。

外界条件在电磁脉冲对GaAs赝高电子迁移率晶体管损伤过程中的影响

结合器件仿真软件Sentaurus TCAD,建立了GaAs赝高电子迁移率晶体管器件的电磁脉冲损伤模型.基于此模型,从信号参数和外接电阻两个方面出发讨论了外界条件对器件电磁脉冲损伤效应的影响.结果表明,信号参数的改变能够显著影响器件的损伤时间:信号幅度通过改变器件的吸收能量速度来影响器件的损伤效应,其与器件损伤时间成反比;信号上升时间的改变能够提前或延迟器件的击穿点,其与器件损伤时间成正比.器件外接电阻能够减弱器件的电流沟道,进而延缓器件的损伤进程,且源极外接电阻的影响更加明显.

GaAs场效应晶体管不同极性ESD损伤机理

对Ga As场效应晶体管(FET)进行3个正向和3个负向脉冲(3"+"3"-")、3个负脉冲(3"-")、3个正脉冲(3"+")3种极性静电放电(ESD)实验,不同极性ESD实验下器件的失效阈值不同。以栅源端对为例对实验结果进行分析,在3"+"3"-"和3"-"极性下,器件失效模式为栅源短路,在3"+"极性下器件电参数退化。运用热模型对ESD正负脉冲电压产生的温升进行了计算,器件的损伤机理为,在正向脉冲下为栅金属纵向电迁移导致肖特基势垒退化;在ESD负向脉冲下为高电场引起栅源端对击穿。

基于GaAs PHEMT工艺的超宽带多通道开关滤波器组MMIC

基于0.25μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,研制了一款超宽带7路开关滤波器组单片微波集成电路(MMIC)芯片。芯片内集成了开关、驱动电路和带通滤波器,实现了开关滤波功能。开关采用反射式串-并联混合结构;译码器和驱动电路控制某一支路开关的导通或关断;带通滤波器由集总电感和电容组成。该开关滤波器组芯片通带频率覆盖0.8~18 GHz。探针测试结果表明,开关滤波器组芯片各个支路的中心插入损耗均小于8.5 dB,通带内回波损耗小于10 dB,典型带外衰减大于40 dB。为后续研发尺寸更小、性能更优的开关滤波器组提供了参考。

基于GaAs PHEMT工艺的Ka波段三通道开关滤波器

基于0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计了一款22~42 GHz的宽带三通道开关滤波器芯片。该开关滤波器由单刀三掷开关、带通滤波器、控制电路构成。开关采用场效应晶体管(FET)串并结合结构实现。带通滤波器采用梳状结构,一端加载金属-绝缘体-金属(MIM)电容实现。芯片集成了2∶4线译码器作为控制电路,实现通道的选择和切换。芯片尺寸为3.0 mm×2.4 mm×0.1 mm。测试结果表明,三个通道的插入损耗均小于8.5 dB,带内回波损耗均小于-10 dB,带外衰减均大于40 dB。该开关滤波器芯片具有插入损耗小、隔离度高、集成度高、阻带宽的特点。

VB法生长低位错GaAs单晶

用于激光二极管(LD)和发光二极管(LED)的GaAs晶片,要求其具有低的位错密度(EPD)。为了获得低位错密度的GaAs晶片,必须先得到低位错密度的体单晶。我们采用垂直布里奇曼(VB)法分别得到了2英寸和3英寸的GaAs单晶,单晶长度可达10cm,平均位错密度5000cm-2。通过改变加热器结构,改善轴向和径向的温度梯度,优化了生长时的固液界面,得到的单晶长度达20cm,平均位错密度为500cm-2,最大位错密度小于5000cm-2。

E波段GaAs PHEMT工艺有源六倍频器MMIC

基于GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计了一款输出频率在E波段的有源六倍频器微波单片集成电路(MMIC)。片上集成六倍频器及输出驱动放大器,采用PHEMT管进行倍频,具有较高输出功率及较小的芯片尺寸。在片探针测试结果显示该倍频器芯片在输入功率5dBm时,输出66~88GHz频率范围内,输出功率大于13dBm,谐波抑制20dBc,功耗600 mW,芯片尺寸为3.0 mm×1.4 mm×0.07 mm。

N型低阻GaAs单晶的表面势垒高度和表面态密度的变温光伏测定研究

本文报导了应用变温光伏方法无需制作特定样品结构而可以非破坏性地测定N型低阻GaAs单晶的表面势垒高度和表面态密度的研究。结合简并化影响的考虑,所得结果与有关报导一致。

GaAs参量振荡产生太赫兹波的腔相位匹配研究

基于腔相位匹配的方法,研究了GaAs微片状晶体构成的光学微腔光参量振荡产生太赫兹波的条件与参数设计。计算了腔相位匹配下GaAs晶体的最优化腔长,通过调节GaAs晶体的温度研究了太赫兹波的输出情况,模拟了不同波长下最低的能量阈值。结果表明,在完全相位匹配很难实现的情况下,采用腔相位匹配能很容易地实现大范围的太赫兹波调谐输出。结果为小型化光学太赫兹源的实验与理论研究提供了参考。

GaAs双光束耦合中的普克尔效应

本文报道在GaAs晶体中用1.15μm红外He—Ne激光进行相对传播的双光束耦合的实验研究,测量了透射光束偏振面的旋转角(?)与两束光强比β_0的关系,这些现象可归结于光感空间电荷电场引起的线性电光效应(普克尔效应)所造成。