GaN基MMIC放大器設(shè)計(jì).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(dá)、基站等領(lǐng)域中有著十分廣泛的應(yīng)用。然而以Si為代表的第一代半導(dǎo)體材料和以GaAs為代表的第二代半導(dǎo)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(mǎn)足在這些領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，作為第三代半導(dǎo)體材料的GaN材料具有寬達(dá)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(diǎn)，因此GaN材料被認(rèn)為具有廣闊市場(chǎng)應(yīng)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(diǎn)，所以單片形式的GaN微波功放集聚了各種優(yōu)點(diǎn)，在軍事以及商業(yè)應(yīng)用上具有廣大的潛在市場(chǎng)。本文依托于實(shí)驗(yàn)室的工藝條件和技術(shù)積累，以GaN MMIC為目標(biāo)展開(kāi)了以下幾個(gè)方面的研究：
　　1.基于西安電子科技大學(xué)寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成熟的AlGaN/GaN HEMT制作技術(shù)，開(kāi)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(chǔ)之

3、上，穿插了金屬-絕緣介質(zhì)-金屬電容、螺旋微帶線(xiàn)電感以及CrNi薄膜電阻的制作工序。
　　2.針對(duì)實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)建模的需要，提出了適合于實(shí)驗(yàn)室工藝條件和高頻應(yīng)用的TRL去嵌入方案，利用HFSS電磁仿真軟件設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中需要使用到的無(wú)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(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確與快速。