双层InGaAs沟道InP HEMT
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采用新的偏心凹槽栅工艺制作的低噪声:InGaAs HEMJ Ishik.,O;樊元东【期刊名称】《半导体情报》【年(卷),期】1991(28)2【摘要】采用新的偏心凹槽栅工艺制作的低噪声InGaAs HEMT(高电子迁移率晶体管),在12GHz下噪声系数可达到0.68dB。
这种n-AlGaAs/InGaAs PHEMT结构是用分子束外延法在半绝缘的GaAs衬底上生长的。
采用这种新的偏心凹槽栅工艺可以减小栅源电阻,栅漏击穿电压可达6V以上。
栅长为0.2μm的InGaAs HEMT在最低噪声偏置点的跨导为510mS/mm。
在12GHz下,当V_(ds)=2V,I_(ds)=16mA时,最小噪声系数和相关增益分别为0.68dB和10.4dB。
采用这种新的HEMT作为第一级的三级放大器,其最小噪声系数为1.2dB,最大增益为31dB。
【总页数】4页(P37-40)【作者】Ishik.,O;樊元东【作者单位】不详;不详【正文语种】中文【中图分类】TN322.2【相关文献】1.采用InGaAs或InAlAs缓冲层的高In组分InGaAs探测器结构材料特性 [J], 顾溢;王凯;李成;方祥;曹远迎;张永刚2.凹槽栅MOSFET凹槽拐角的作用与影响研究 [J], 孙自敏;刘理天;李志坚3.凹槽栅场调制板结构AlGaN/GaN HEMT [J], 陈堂胜;王晓亮;焦刚;钟世昌;任春江;陈辰;李拂晓4.凹槽栅场板结构的AlGaN/GaN HEMT特性分析 [J], 陈辰;陈堂胜;任春江;薛舫时5.在3英寸的InP衬底上使用光化学选择性干法凹槽腐蚀高平整度的N-InAlAs/InGaAs HEMT [J], 袁璟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
InP基HEMT器件的基本特性仿真作者:张超程超夏鹏辉杨兴业来源:《卷宗》2017年第10期摘要:高电子迁移率晶体管( HEMT)噪声低、电子迁移率高、功耗低、增益高其作为高频半导体器件的一种,对其的研究早已成为热门,并且已取得很好的进展,被视为极其有竞争力的能实际应用的高频半导体器件。
本文介绍了 HEMT 等半导体器件仿真中常用物理模型,继而基于 Sentaurus TCAD 仿真软件,对 InP 基 HEMT 器件的基本特性进行了仿真,得到的结果很好地符合了理论值。
最后,结合 InP 基 HEMT 器件工作原理和工程中所使用的物理模型,分析了其直流特性和交流特性等,并通过改变相关参数,研究了部分因素对器件的影响。
关键词:InP;HEMT;流体力学模型;特性仿真1 前言InP基高电子迁移率晶体管(HEMT),相比与于传统的晶体管器件,以其独特的高迁移率、低噪声、高增益特性,在国防航天、毫米波通信、卫星遥感以及雷达等军民用领域,拥有非常广阔的应用前景[3,4]。
本文通过模拟仿真研究 InP基 HEMT 器件的基本特性,包括直流特性,交流特性等,对器件的工艺设计有着重要的意义。
目前,国内外对 InP 基 HEMT 进行了制备上的大量研究,但是对器件模型以及仿真平台的研究还有大量的工作,以及其他技术和基础科学上的研究有待进一步进行。
本文的工程中,采用 Sentaurus TCAD 半导体器件模拟仿真软件,针对 InP 基HEMT 建立流体力学模型的模拟仿真平台,通过观察分析仿真的结果,为化合物半导体器件的进一步研究提供了理论支持。
2 InP 基 HEMT 仿真模型分析半导体器件在仿真的时候使用的物理模型包括传统的蒙特卡罗模型、传统的漂移扩散模型和适合深亚微米器件的流体力学模型。
出于计算效率的原因,本文主要使用了流体力学模型模拟仿真了 InP 基 HEMT 的转移特性、输出特性和频率特性。
并对其进行了分析研究。
InAlN-GaN双沟道HEMTs器件结构研究InAlN/GaN双沟道HEMTs器件结构研究近年来,随着信息与通信技术的飞速发展,对高功率、高频率、高可靠性的半导体器件的需求日益增加。
而半导体材料的选择则成为了研究的焦点之一。
在众多半导体材料中,氮化镓(GaN)因其优良的物理特性,被广泛应用于高功率射频器件中。
然而,GaN材料在射频功率响应和耐压能力方面存在一定的限制。
为了解决这些限制,InAlN/GaN双沟道高电子迁移率晶体管(HEMTs)成为了一个备受关注的研究方向。
InAlN/GaN双沟道HEMTs结构是在GaN通道层和GaN沟道层之间插入了一层InAlN材料,用以增强器件的性能。
该结构的研究主要围绕着优化InAlN材料的层厚和组分,以及在双沟道HEMTs中的应用。
通过精确控制InAlN的组分和层厚,可以实现更好的电子迁移率和功率性能。
研究表明,增加InAlN层的厚度可以提高器件的性能。
较厚的InAlN层可以降低杂质浓度和缺陷密度,从而改善器件的导电性能。
此外,通过调节InAlN的组分,可以实现材料的带隙调控,使其能够适应不同频率和功率的应用需求。
因此,InAlN/GaN双沟道HEMTs结构在器件的时钟频率、功率和可靠性方面具有巨大潜力。
除了InAlN材料本身的优化外,器件结构的设计也是研究的重点之一。
通过优化栅极电极和沟道层的结构,可以提高器件的电流开关特性和线性特性。
同时,适当的沟道厚度和长度的设计可以提高器件的电流密度和线性度。
此外,InAlN/GaN双沟道HEMTs结构还可以应用于功率放大器和射频开关等高功率应用中。
其在功率放大器中的应用受到了广泛的研究。
通过合理设计InAlN/GaN双沟道HEMTs结构,在提高功率增益和线性度的同时,能够实现更低的功耗和更高的效率。
在射频开关领域,由于其优异的高频特性和可靠性,InAlN/GaN双沟道HEMTs结构也获得了较好的应用效果。
综上所述,InAlN/GaN双沟道HEMTs结构作为一种新颖的半导体器件结构,具有较优异的电子迁移率、功率和可靠性等特性,具备了广泛的应用潜力。
多沟道GaN基HEMT器件仿真与实验研究多沟道GaN基HEMT器件仿真与实验研究引言:近年来,随着科学技术的迅速发展,通信、电子和能源等领域对高功率设备的需求不断增加。
因此,高效能的半导体器件的研发尤为重要。
在这方面,氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(HEMT)器件被广泛关注。
多沟道GaN基HEMT器件是其中一种优异的选择,因其具有高电流密度、高频响特性和低电阻等优势。
一、多沟道GaN基HEMT的工作原理多沟道GaN基HEMT利用了半导体材料GaN的优异性能。
其主要原理是通过控制沟道电流来实现器件的工作。
通过在氮化镓上制备恰当的阱层和沟道层来改变器件的性能。
在设备中间设置多个沟道结构,可以提供更高的电流承载能力,从而达到增强功率和频率响应的目的。
二、多沟道GaN基HEMT器件的仿真研究为了更好地了解多沟道GaN基HEMT的特性,仿真研究是不可或缺的一部分。
常见的器件仿真工具有T-CAD、Silvaco等,这些工具可以根据所设定的参数和电路模型,通过模拟和计算来实现器件性能的评估。
例如,可以通过仿真分析来探究沟道电流和栅极电压之间的关系、器件的阻抗特性以及功率输出等。
仿真结果可以帮助研究人员了解多沟道GaN基HEMT器件的性能,并指导后续的实验工作。
三、多沟道GaN基HEMT器件的实验研究在仿真研究的基础上,多沟道GaN基HEMT器件的实验研究也显得尤为重要。
实验可以验证仿真结果的准确性,并进一步优化器件的性能。
通过实验,可以测量并分析器件的电流-电压特性、频率响应、功率输出等。
同时,还可以对器件的温度特性、尺寸效应等进行研究。
实验数据可以与仿真结果进行对比和验证,从而得出更准确的结论。
四、研究总结与展望通过多沟道GaN基HEMT器件的仿真与实验研究,我们可以深入了解该器件的性能和特点。
多沟道结构的设计为器件提供了高电流承载能力,从而使其具有较高的功率输出和频率响应。
仿真研究可以提前预测器件的性能,指导实验研究的设计。
第58卷第3期2021年3月撳鈉电子故术Micronanoelectronic TechnologyVol. 58 No.3March 2021DOI:10. 13250/ki.wndz.2021. 03. 002♦暮件与技术%InGaAs/InP台面型p in高速光电探测器韩孟序,齐利芳,尹顺政(中国电子科技集团公司第十三研究所,石家庄 050051)摘要:介绍了一种应用于5G通信系统的高速光电探测器,设计了 I n P基台面型p in高速光电探 测器材料结构,通过理论计算及软件模拟得到响应度和带宽随耗尽层厚度的变化规律,并对材料 结构进行优化。
制备了光敏面直径为20 p m及耗尽层厚度分别为1.0、1.3和1.5 p m的器件。
对比响应度和带宽的理论值与实测值,结果表明实测值与理论值相符,当耗尽层厚度为1.3 pm 时响应度可达到0.89 A/W,带宽可达23 G H z以上,可满足25 G ib it/s的传输速率要求。
建立 了探测器小信号模型对器件的带宽特性进行仿真,仿真结果与理论值一致,进一步验证理论分析 的正确性。
关键词:光电探测器;InGaAs/In P;光通信;响应度;带宽;小信号模型中图分类号:T L814 文献标识码:A文章编号:1671-4776 (2021) 03-0196-05InGaAs/InP Mesa pin High-Speed PhotodetectorHan M engxu,Qi Lifang,Yin Shunzheng(T h e13th Research Institute ■,China Electronics Technology Group Corporation , S h ijia zh u a n g050051, C hina)Abstract :A high-speed photodetector used in 5G communication system was introduced.The material structure of an InP-based mesa pin high-speed photodetector was designed.The variation laws of the responsivity and bandwidth with the depletion layer thickness were obtained by theoretical calculation and software simulation,and the material structure was optimized.The devices with a photosensitive surface diameter of 20 and depletion layer thickness of 1.0, 1.3 and1. 5 /nm were fabricated.The theoretical and measured values of the responsivity and bandwidthwere compared.The result shows that the measured values agree with the theoretical values.When the depletion layer thickness is1.3 p m,the responsivity can reach 0. 89 A/W and the bandwidth can be up to23 G H z,which can meet the transmission rate requirement of25 Gibit/s.The small signal model of the detector was established to simulate bandwidth characteristics of the device.The simulation result is consistent with the theoretical value,which further verifies the correctness of the theoretical analysis.Key words:photodetector;InGaAs/InP;optical communication;responsivity;bandwidth;small signal modelEEACC:7230C收稿日期:2020-10-19E-mail:******************196韩孟序等:InGaAs/I n P台面型p in高速光电探测器〇引言随着5G通信、云计算、高清视频和虚拟现实 等新业务的迅猛发展,全球通信数据量急剧增长,25和lOOGibit/s光传输技术正逐步成为市场热点。
新型氮化物InGaN沟道异质结构与HEMT器件研究新型氮化物InGaN沟道异质结构与HEMT器件研究随着科技的不断进步,人们对电子器件的性能和能效要求也越来越高。
因此,材料学和器件工程领域的研究者们一直在寻找新的材料和结构来满足这些需求。
氮化物材料由于其独特的物理和化学性质而备受关注,尤其是InGaN材料在电子器件中的应用。
氮化物材料具有较大能带宽度和较高的饱和漂移速度,使其在高频和功率器件中具有广阔的应用前景。
然而,在实际应用中,氮化物材料还面临一些挑战,例如较高的缺陷密度和载流子散射。
为了克服这些问题,研究者们开始研究新型氮化物InGaN沟道异质结构与高电子迁移率晶体管(HEMT)器件的结合。
首先,研究者们尝试了不同的生长方法和工艺参数来优化InGaN材料的质量。
通过选择合适的基底和沉积条件,研究者们成功地降低了InGaN材料的缺陷密度,提高了载流子迁移率。
此外,研究者们还通过引入异质结构来进一步优化器件的性能。
具体来说,研究者们利用异质结构来优化InGaN沟道的电子输运特性。
他们在沟道结构中引入了AlGaN、GaN或InN等材料,形成了InGaN/AlGaN、InGaN/GaN或InGaN/InN异质结构。
这些异质结构能够通过调节界面电场和能带弯曲来改变电子输运性质。
例如,在InGaN/AlGaN异质结构中,由于界面电场的存在,可以形成二维电子气。
这种二维电子气具有高迁移率和低散射率,可以显著提高器件的性能。
同时,研究者们还利用异质结构来优化HEMT器件的电流开关特性。
他们在InGaN沟道和GaN负载缓冲层之间引入了AlGaN源/漏结构,形成了InGaN/AlGaN/GaN结构。
由于AlGaN层的存在,电子在GaN层中发生局域化,从而改善了器件的开关特性。
研究者们还通过改变AlGaN层的厚度和合适的掺杂改变了InGaN沟道的耗尽区域,进一步优化了器件的性能。
实验结果表明,引入新型InGaN沟道异质结构能够显著提高器件的性能。