Ku頻段內(nèi)匹配微波功率場效應晶體管設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代信息技術與產(chǎn)業(yè)的突飛猛進，對各類電子系統(tǒng)、設備和電子元器件在功能和性能等方面提出了越來越高的要求。與信息技術的快速發(fā)展相對應，對信息技術的需求正推動著化合物半導體器件產(chǎn)業(yè)和技術的快速發(fā)展，從小到手機，大到衛(wèi)星、飛船，無不閃現(xiàn)著它們的身影。砷化鎵微波功率場效應晶體管以其優(yōu)異的微波性能在微波通信、電子對抗、相控陣雷達等多種領域有著極其廣泛的應用。
　　 本課題介紹了砷化鎵微波功率場效應晶體管的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及應用情況，以及國

2、內(nèi)外研究路徑和現(xiàn)狀。結合南京電子器件研究所的工藝條件，通過理論分析計算和經(jīng)驗規(guī)范求得場效應晶體管的結構參數(shù)，設計和制作出了符合課題指標要求的管芯，并在其中介紹了砷化鎵功率贗配高電子遷移率場效應晶體管的器件部分關鍵工藝技術，如隔離技術、源漏電極制作技術、柵工藝制作技術、空氣橋、背面減薄、通孔接地等工藝。隨后在分析功率管各類工作狀態(tài)的優(yōu)缺點前提下，最終選擇功率管的工作類型為A類，以求得到最大的輸出功率。再根據(jù)制作好的模型管和管芯，通過負載牽

3、引等方法，確定管芯的S參數(shù)和大信號模型，然后進行兩管的合成，并對其做了電路仿真和版圖仿真。根據(jù)最終的匹配阻抗設計出偏置電路，并搭建內(nèi)匹配功率管微波測試系統(tǒng)進行樣管的測試。測試結果表明，研制的Ku波段砷化鎵內(nèi)匹配微波功率場效應晶體管工作頻率為14～15GHz，輸出功率大于8W，增益大于6dB，效率大于27％，增益平坦度為±0.5dB。
　　 微波砷化鎵大功率內(nèi)匹配場效應晶體管具有功率高、效率高、可靠性好、體積小、重量輕等優(yōu)勢，已成