GaN基毫米波異質(zhì)結構器件研究.pdf

1、GaN基毫米波器件技術已成為目前最具前景的毫米波大功率器件和功率放大器的理想制造技術。AIGaN/GaN HEMT具有出色的微波功率特性，它在軍用和民用領域具有廣闊的應用前景。通過縮小柵長提高器件高頻率工作時的功率和增益最為有效，如何克服小柵長HEMT器件出現(xiàn)的短溝道效應，成為研發(fā)毫米波器件的關鍵因素。
　　 本文首先對A1GaN/GaN異質(zhì)結薄勢壘層結構進行了研究。通過分析A1N勢壘插入層的優(yōu)勢，本文在不提高勢壘層Al組分的前

2、提下，通過適當增加AIN勢壘插入層的厚度，有效減緩了2DEG密度隨勢壘層厚度的下降，利用MOCVD實現(xiàn)了高2DEG薄勢壘層結構的生長。利用這種薄勢壘層結構制造的器件最大跨導可達340mS/mm，閾值電壓只有-1V。同時該器件較好地克服了小柵長時的短溝道效應，其fr為31GHz、fMAX為70GHz。同時本文分析了薄勢壘層器件出現(xiàn)的高漏壓下電流退化的現(xiàn)象，經(jīng)過分析，本文認為自熱效應是導致薄勢壘層結構器件性能退化的主要原因之一。