功率PHEMT器件大信号建模

提出一种新的、可同时适用于GaAs、GaN基PHEMT/HEMT/HFET器件大/小信号等效电路模型。沟道电流模型方程连续、可导,可精确拟合实际器件正、反向区、截止区以及亚阈值区特性,且漏导精确,主结构跨导至少可精确拟合至3阶。电荷方程在实现连续、高阶可导且导数精确的基础上,满足电荷守恒规律。模型综合考虑了器件弱雪崩击穿以及热效应特性,对器件跨导频率分布效应也作了灵活的考虑。模型以Verilog-A语言描述,并开发为DesignKit形式嵌入ADS2005A中。给出了对一GaAs基PHEMT器件建模结果,从大/小信号测量和仿真对比结果来看,模型已有较好精度,可供实用。

功率PHEMT的直流特性研究

描述了高电子迁移率晶体管的作用、工作原理及发展概况，叙述了器件特性。制作出了栅长为１μｍ的ＰＨＥＭＴ样品，它的最大跨导为１７０ｍＳ／ｍｍ，击穿电压为４Ｖ，最大电流密度为２７０ｍＡ／ｍｍ，阈值电压为１．５Ｖ。

HEMT的材料结构和二维电子气浓度的关系

给出了ＨＥＭＴ和ＰＨＥＭＴ的数学－物理模型。系统地描述了材料的隔离层、平面调制掺杂层、势垒耗尽层等材料结构尺寸和异质结界面二维电子气浓度及器件沟道电流之间的相互关系。

6-18 GHz宽带驱动放大器的研制

基于GaAs PHEMT工艺,设计制作了6-18 GHz驱动放大器单片电路。电路采用三级放大器拓扑结构,＋5 V单电源供电。第一级采用负反馈电路结构,级间采用有耗匹配结构实现工作带宽。为了实现较高的工作效率,对输出级器件进行了负载牵引仿真,确定了输出级器件的静态工作点和匹配结构。测试结果表明,在6-18 GHz,增益大于18 d B,输入输出回波损耗小于-10 d B,1 d B压缩点功率输出功率大于21 d Bm,饱和功率大于24 d Bm,功率附加效率大于25%,芯片尺寸为1.35 mm×1.00 mm。该电路具有频带宽、效率高、尺寸小等特点,可用于多种小型封装产品,具有广泛的应用前景。

固态微波电子学的新进展

固态微波电子学是现代电子学的重要分支之一,其基础材料已由第一代半导体Si和Ge、第二代半导体GaAs和InP,发展到第三代半导体GaN和SiC,石墨烯和金刚石等C基新材料正在进行探索性的研究,其加工工艺的尺寸也已进入纳米尺度,其工作频率已达到1 THz,应用的频率可覆盖微波毫米波到太赫兹。目前固态微波电子学呈多代半导体材料和器件共同发展的格局。综述了具有代表性的11类固态器件（RF CMOS,SiGe BiCMOS,RF LDMOS,RF MEMS,GaAs PHEMT,GaAs MHEMT,InP HEMT,InP HBT,GaN/SiC HEMT,GFET和金刚石FET）近几年的最新研究进展,详细介绍了有关固态微波电子学的应用需求、技术特点、设计拓扑、关键技术突破和测试结果,分析了当前固态微波电子学总的发展趋势和11类固态微波器件的发展特点和定位。最后介绍了采用3D异构集成技术的射频微系统的最新进展,指出射频微系统是发展下一代射频系统的关键技术。

GaN功率开关器件的发展与微尺度功率变换

GaN材料具有高的击穿场强、高的载流子饱和速度和能形成高迁移率、高密度的二维电子气,使得GaN功率开关器件具有关断电压高、导通电阻小、工作频率高等特点。GaN功率开关器件将成为高效率与超高频(UHF)电力电子学发展的重要基础之一。综述了GaN功率开关器件的发展历程、现状、关键技术突破、应用研究和微功率变换集成。重点评估了常开和常关两类GaN功率开关器件的异质结外延材料的结构、器件结构优化、器件的关键工艺、增强型器件的形成技术、器件性能、可靠性、应用特点和微系统集成。最后总结了新世纪以来GaN新一代电力电子器件技术进步的亮点。

GaAs及GaN微波毫米波多功能集成电路芯片综述

综合论述了GaAs和GaN微波毫米波的收发多功能芯片、幅相多功能芯片和GaAs限幅放大器集成芯片的发展状况、电路结构和性能特性,简述了收发多功能中的功率放大器和低噪声放大器的设计方法、幅相多功能中数字移相器和衰减器的设计方法,给出了限幅低噪声放大器中限幅器的设计参考。

支撑21世纪通信产业的化合物半导体超高速器件

本文介绍了超高速化合物器件HBT、HEMT、绝缘栅P-HEMT的结构、特点以及上述器件的当前国际水平和它们在21世纪通信系统中的应用与支撑地位,并对未来的发展趋势做一简单介绍。