GaN基毫米波異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件研究.pdf

1、GaN基毫米波器件技術(shù)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(shù)。AIGaN/GaN HEMT具有出色的微波功率特性，它在軍用和民用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。通過縮小柵長提高器件高頻率工作時(shí)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(yīng)，成為研發(fā)毫米波器件的關(guān)鍵因素。
　　 本文首先對(duì)A1GaN/GaN異質(zhì)結(jié)薄勢壘層結(jié)構(gòu)進(jìn)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(dāng)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(shí)現(xiàn)了高2DEG薄勢壘層結(jié)構(gòu)的生長。利用這種薄勢壘層結(jié)構(gòu)制造的器件最大跨導(dǎo)可達(dá)340mS/mm，閾值電壓只有-1V。同時(shí)該器件較好地克服了小柵長時(shí)的短溝道效應(yīng)，其fr為31GHz、fMAX為70GHz。同時(shí)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(rèn)為自熱效應(yīng)是導(dǎo)致薄勢壘層結(jié)構(gòu)器件性能退化的主要原因之一。