GaN基MMIC放大器設計.pdf

1、微波功率放大器作為微波射頻系統(tǒng)的核心部件在空間、雷達、基站等領域中有著十分廣泛的應用。然而以Si為代表的第一代半導體材料和以GaAs為代表的第二代半導體材料制作的微波功率器件受到材料本身的限制并不能夠滿足在這些領域內(nèi)的應用，作為第三代半導體材料的GaN材料具有寬達約3.4eV的禁帶寬度，利用其材料所制作的功率器件具備高擊穿電壓、高功率輸出密度、高頻工作、抗輻照等優(yōu)點，因此GaN材料被認為具有廣闊市場應用前景。單片微波集成電路作為一種電路

2、形式具有體積小、質(zhì)量輕、高可靠性等突出優(yōu)點，所以單片形式的GaN微波功放集聚了各種優(yōu)點，在軍事以及商業(yè)應用上具有廣大的潛在市場。本文依托于實驗室的工藝條件和技術積累，以GaN MMIC為目標展開了以下幾個方面的研究：
　　1.基于西安電子科技大學寬禁帶半導體材料與器件重點實驗室成熟的AlGaN/GaN HEMT制作技術，開發(fā)出與現(xiàn)有的GaN HEMT制作流程相兼容的GaN MMIC放大器制作流程。主要在原有的HEMT制作流程基礎之

3、上，穿插了金屬-絕緣介質(zhì)-金屬電容、螺旋微帶線電感以及CrNi薄膜電阻的制作工序。
　　2.針對實際測試數(shù)據(jù)建模的需要，提出了適合于實驗室工藝條件和高頻應用的TRL去嵌入方案，利用HFSS電磁仿真軟件設計了TRL去嵌入的結(jié)構(gòu)尺寸，并且繪制了TRL去嵌入的流片版圖。
　　3.建立了MMIC電路設計中需要使用到的無源器件（MIM電容、螺旋電感、NiCr薄膜電阻）的等效電路伸縮模型，使得MMIC電路設計更加準確與快速。