C波段3.5W/mm,PAE>40%的InGaP/GaAs HBT功率管

通过优化InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)的材料结构和器件结构,采用BE金属自对准、发射极镇流和电镀空气桥等工艺技术,研制了C波段InGaP/GaAsHBT功率管.其击穿电压BVCBO大于31V,BVCEO大于21V;在5.4GHz时连续波(CW)饱和输出功率达到1.4W,功率密度达到3.5W/mm,功率附加效率(PAE)大于40%.

InGaP/GaAs HBT器件的制备及其特性

采用在发射区台面腐蚀时保留InGaP钝化层和去除InGaP钝化层的方法制备了两种InGaP/Ga As异质结双极晶体管(HBT)器件,研究了InGaP钝化层对HBT器件基区表面电流复合以及器件直流和射频微波特性的影响。对制备的两种器件进行了对比测试后得到:保留InGaP钝化层的HBT器件最大直流增益(β)为130,最高振荡频率(fmax)大于53 GHz,功率附加效率达到61%,线性功率增益为23 dB;而去除InGaP钝化层的器件最大β为50,f_(max)大于43 GHz,功率附加效率为57%,线性功率增益为18 dB。测试结果表明,InGaP钝化层作为一种耗尽型的钝化层能有效抑制基区表面电流的复合,提高器件直流增益,改善器件的射频微波特性。

GSMBE InGaP/GaAs材料大面积均匀性研究

报道了气态源分子束外延 (GSMBE)技术生长的Φ5 0mm ,Φ75mmInGaP/GaAs材料的晶体完整性 ,组分均匀性和表面缺陷密度。用PhilipsX Pert′s四晶衍射仪沿Φ5 0mm ,Φ75mmInGaP/GaAs样品的x轴和y轴以 5mm间隔测量ω/2θ双晶摇摆曲线 ,获得沿x轴和y轴方向的晶格失配度分布和组分涨落分布。结果表明 ,用GSMBE生长的Φ5 0mm和Φ75mmIn0 .4 9Ga0 .51 P与GaAs衬底的失配度分别为 1× 10 - 4和 1× 10 - 5,组分波动Φ5 0mm沿x轴和y轴分别为± 0 .1%和± 0 .2 % ,Φ75mm <± 1%。表面缺陷密度在 1× 10～ 1× 10 2 cm- 2 。

一种简化的VBIC模型和InGaP/GaAs HBT宽带放大器设计

采用一种新的简化VBIC模型对单、多指InGaP/GaAs HBT器件进行建模.测量和模型仿真I -V特性及其在多偏置条件下多频率点S 参数对比结果表明,DC^9GHz频率范围内,简化后的模型可对InGaP/GaAsHBT交流小信号特性进行较好的表征.利用建立的模型设计出DC^9GHz两级直接耦合宽带放大器,该放大器增益达到19dB,输入、输出回波损耗分别低于-10dB和-8dB.

面向5GHz无线应用的单片InGaP/GaAs HBT压控振荡器(英文)

介绍了一种由商用InGaP/GaAs异质结双极晶体管工艺制成、基于负阻原理的单片压控振荡器,此电路定位于5GHz频段下的无线应用.在实际使用中,除了旁路和去耦电容外,无需外接其他外部元件.测试得到的输出频率范围超过300MHz,为4.17～4.56GHz,与仿真结果非常吻合;相位噪声为-112dBc/Hz@1MHz;在3.3V电源电压下,其核心部分的直流功耗为15.5mW,输出功率为0～2dBm.为了与其他振荡器比较,还通过计算得到了相位噪声优值,约为-173.2dBc/Hz.同时,还讨论了负阻振荡器的原理和设计方法.

InGaP/GaAs双结太阳电池的研制

报导了自行研制的InGaP/GaAs双结太阳电池,电池的转换效率在21%～24%之间(1AM0,28℃),填充因子在79%～82%之间。文中对其材料结构设计、器件工艺制作以及性能测量表征等方面的问题进行了讨论。

10Gb/s光调制器InGaP/GaAs HBT驱动电路的研制

采用自行研发的 4英寸InGaP/GaAsHBT技术 ,设计和制造了 10Gb/s光调制器驱动电路 .该驱动电路的输出电压摆幅达到 3Vpp,上升时间为 34 2ps(2 0～ 80 % ) ,下降时间为 37 8ps(2 0～ 80 % ) ,输入端的阻抗匹配良好 (S11=- 12 3dB @10GHz) ,达到 10Gb/s光通信系统 (SONETOC 192 ,SDHSTM 6 4 )的要求 .整个驱动电路采用 - 5 2V的单电源供电 ,总功耗为 1 3W ,芯片面积为 2 0 1× 1 38mm2 .

基于InGaP/GaAs HBT工艺X波段低相噪压控振荡器

基于InGaP/GaAs异质结双极晶体管（HBT）工艺设计了一款X波段低相噪单片集成压控振荡器（VCO）,该VCO采用Colpitts双推（push-push）电路结构,芯片上集成了负阻振荡电路、分布式谐振器、变容二极管和耦合输出电路。通过优化HBT器件尺寸以降低其引入的1/f噪声,同时设计高Q值分布式谐振电路,从而有效降低了VCO的输出相位噪声。通过采用背靠背变容二极管对来增加VCO输出频率调谐带宽。测试结果表明,所设计芯片在5 V供电时的电流约180 m A,电调电压在1-13 V变化下输出频率覆盖8.8-10 GHz,典型输出功率为10 d Bm,单边带相位噪声为-115 d Bc/Hz@100 k Hz。芯片尺寸为2.5 mm×1.6 mm。

减小发射极宽度提高InGaP/GaAs HBT的性能

在发射极宽度为 3μm和 4 μm In Ga P/ Ga As HBT工艺的基础上 ,研究了发射极宽度为 2 μm时发射极与基极之间的自对准工艺 ,用简单方法制备出了发射极宽度为 2 μm的 In Ga P/ Ga As HBT.发射极面积为 2 μm× 1 5 μm时器件的截止频率高达 81 GHz,且集电极电流密度为 7× 1 0 4 A/ cm2 时仍没有出现明显的自热效应 .它的高频和直流特性均比发射极宽度为 3μm和 4 μm In Ga P/ Ga As HBT的有了显著提高 。

晶向对InGaP/GaAs HBT性能的影响

在对 In Ga P/ Ga As HBT特性的研究中发现 ,发射极长边与主对准边垂直 ([0 1 1 ]方向 )和平行 ([0 1 1 ]方向 )放置时 ,其直流电流增益和截止频率是不同的 .[0 1 1 ]方向的直流电流增益远远大于 [0 1 1 ]方向 ,而它的截止频率则略小于 [0 1 1 ]方向 .文献中认为电流增益的不同是压电效应产生的 ,但这种观点并不能很好地解释截止频率的晶向依赖性 .

InGaP/GaAs串接太阳电池的设计与研制

研制了InGaP/GaAs串接太阳电池 ,结果表明 ,电池的转换效率在 2 1%～ 2 4%之间 ( 1AM0 ,2 8℃ ) ,填充因子在 79%～ 81%之间 ,并对其材料结构、器件工艺制作以及性能测量表征等进行了讨论。

大功率InGaAsP/InGaP/GaAs激光器特性研究

介绍了无铝激光器的优点 ;利用 LP-MOVPE生长了 In Ga As P/In Ga P/Ga As分别限制异质结构单量子阱 (SCH-SQW)结构 ,讨论了激光器的腔长对特征温度的影响。对于条宽 1 0 0 μm、腔长 1 mm腔面未镀膜的激光器 ,连续输出光功率为 1 .2 W,阈值电流密度为 41 0 A/cm2 ,外微分量子效率为 62 % ,并进行了可靠性实验。

高性能六边形发射极InGaP/GaAs异质结双极型晶体管(英文)

六边形发射极的自对准 In Ga P/ Ga As异质结具有优异的直流和微波性能 .采用发射极面积为 2μm× 10μm的异质结双极型晶体管 ,VCE偏移电压小于 15 0 m V,膝点电压为 0 .5 V(IC=16 m A) ,BVCEO大于 9V,BVCBO大于 14 V,特征频率高达 92 GHz,最高振荡频率达到 10 5 GHz.这些优异的性能预示着 In Ga P/ Ga As

一种用于InGaP/GaAs HBT的简化的VBIC模型

提出一个应用于InGaP/GaAs HBT的简化的VBIC模型,描述了模型参数的提取方法,并把此模型应用于单、多指InGaP/GaAs HBT器件的建模。对器件的I-V特性及50MHz-15GHz频率范围内S参数进行了测量和仿真。结果表明,50MHz-9GHz频率范围内,简化后模型可对InGaP/GaAs HBT 交流小信号特性进行较好的表征。

发射极空气桥InGaP/GaAs HBT的DC和RF特性分析

为抑制电流增益崩塌,提高HBT的热稳定性,研制了发射极空气桥互连结构的HBT晶体管,应用ICCAP提取参数建立VBIC模型,结合模型参数对三种不同结构HBT的DC和RF特性进行比较分析.与引线爬坡互连结构相比,发射极空气桥互连结构HBT的热阻得到改善,热稳定性提高;与发射极电阻镇流方式相比,发射极空气桥HBT的截止频率(fT)相同,最大振荡频率(fmax)提高,最大稳定功率增益(MSG)高出约5dB.

一个新的单异质结InGaP/GaAs HBT模型

对VB IC B JT模型用于Ⅲ-V族化合物HBT器件建模的可行性进行了讨论和借鉴,结合UCSD HBT模型优点,提出一个新的可精确用于单异质结InGaP/GaAsHBT模型,并用于该类器件建模。测量和模型仿真I-V特性及多偏置条件下多频率点S参数对比结果表明,DC^20GHz频率范围内,新模型可对单、多指InGaP/GaAs HBT器件交流小信号特性进行精确表征。运用所建模型准确的预见了一宽带放大器性能。

分解GaP源固态分子束外延生长InGaP/GaAs的结构和性能

采用分解GaP这一新型固态P源分子束外延在GaAs衬底成功制备了InGaP外延薄膜.3μm厚的InGaP外延层低温荧光峰位是1.998 eV,半峰宽为5.26 meV.双晶摇摆曲线的线宽同GaAs衬底相近.霍尔测量非故意掺杂InGaP外延层的室温迁移率同其他源或其他方法生长的外延层结果类似.

自对准InGaP/GaAs HBT单片集成跨阻放大器

对自对准 In Ga P/ Ga As HBT单片集成跨阻放大器进行了研究 .采用发射极金属做腐蚀掩膜并利用 Ga As腐蚀各向异性的特点来完成 BE金属自对准工艺 ,最终制作出的器件平均阈值电压为 1.15 V,单指管子电流增益为5 0 ,发射极面积 4μm× 14μm的单管在 IB=2 0 0μA和 VCE=2 V偏压条件下截止频率达到了 4 0 GHz.设计并制作了直接反馈和 CE- CC- CC两种单片集成跨阻放大器电路 ,测量得到的跨阻增益在 3d B带宽频率时分别为 5 0 .6 d BΩ和 4 5 .1d BΩ ,3d B带宽分别为 2 .7GHz和 2 .5 GHz,电路最小噪声系数分别为 2 .8d B和 3.2 d B.

基于InGaP/GaAs HBT的高效率高谐波抑制功率放大器

将基于InGaP/GaAs HBT工艺的高线性功率放大器芯片、CMOS控制芯片、输出匹配电路集成于双层基板,研制了一款工作在S波段的高效率、高谐波抑制功率放大器模组(MCM)。通过在输出匹配电路中引入多个LC谐振网络,抑制了输出信号的高次谐波分量,改善了放大器模组的线性度和效率。在电源电压4 V、静态电流220 mA、工作频率1.9~2.1 GHz条件下,其小信号增益大于34.3 dB,1 dB压缩点输出功率大于34.3 dBm,功率附加效率大于44.2%,谐波抑制比小于-55.0 dBc;采用21.6 kHzπ/4正交相移键控(QPSK)方式调制信号,功率放大器模组输出功率为34 dBm时,其误差向量幅度(EVM)小于3.1%,第一邻近信道功率比(ACPR1)小于-31 dBc,第二邻近信道功率比(ACPR2)小于-41 dBc。该放大器模组可广泛应用于卫星通信等领域。

InGaP/GaAs微波HBT器件与电路研究及应用进展

概述了近年来微波InGaP/GaAs异质结双极晶管(HBT)器件和集成电路的研究和应用现状,着重阐述了HBT器件的热设计、降低偏移电压、离子注入隔离、湿法腐蚀,以及用于电路设计的等效电路模型等关键问题。