GaAs PHEMT低噪声放大器氢效应机理分析

GaAs PHEMT低噪声放大器高温电老炼试验过程中存在电流先减小后部分恢复的现象。基于内部气氛检测结果和电路结构分析,认为低噪声放大器电流变化是氢气氛下其内部GaAs场效应晶体管(FET)性能发生退化所导致。因低噪声放大器芯片电路结构特点不能对内部FET直接进行参数测试,为进一步研究GaAs FET的氢效应作用机理,对GaAs FET结构单元开展高温电老炼试验,试验过程中GaAs FET电流变化趋势与低噪声放大器相同。分析了GaAs FET结构单元试验过程中饱和漏电流、夹断电压变化趋势,认为导致GaAs FET电参数先减小是由于沟道二维电子气(2DEG)浓度减小和栅金属与GaAs界面状态改变两种机理共同作用,电参数部分恢复主要是栅金属与GaAs界面状态改变起作用。

GaAs微波功率FET的可靠性与功率特性的关系

采用射频最大饱和漏电流和射频击穿电压解释了影响GaAs微波功率FET功率特性的主要因素,GaAs FET栅漏间半导体表面负电荷的积累在引起器件电流偏移的同时还导致器件微波功率特性的退化,GaAs微波功率FET的可靠性和功率特性相互关联,高可靠的GaAs微波功率FET一定具有高性能的功率特性。在器件工艺中对表面态密度和陷阱能级密度严格控制是实现GaAs微波功率FET的高功率特性和高可靠性的关键。

14～14.5GHz 20W GaAs PHEMT内匹配微波功率管

介绍了一种Ku波段内匹配微波功率场效应晶体管。采用GaAs PHEMT 0.25μmT型栅工艺,研制出总栅宽为14.4mm的功率PHEMT管芯。器件由四管芯合成,在14～14.5GHz频率范围内,输出功率大于20W,附加效率大于27%,功率增益大于6dB,增益平坦度为±0.3dB。

W波段四通道接收前端MMIC的设计与实现

研发了一款W波段四通道接收前端微波单片集成电路(MMIC)。该接收前端包括低噪声放大器、混频器和本振功分电路。低噪声放大器采用五级共源放大拓扑,混频器采用场效应晶体管进行阻性三次谐波混频;通道之间采用电阻隔离,以抑制信号泄露。对低噪声放大器和谐波混频器两个关键电路进行了设计和仿真,接收前端芯片面积为5.50 mm×4.50 mm,采用标准GaAs PHEMT工艺进行了流片并对其性能进行了测试。在片测试结果表明,在88~104 GHz频段内,通道增益为5.0~7.5 dB,噪声系数小于5.2 dB,射频端口电压驻波比约为2.0;功耗约为0.48 W。该接收前端芯片可广泛应用于W波段阵列电路中。