亞微米GaAs PHEMT器件及其小信號建模.pdf

1、自從1951年提出異質(zhì)結(jié)概念以來，以異質(zhì)結(jié)理論為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體器件就得到的迅猛發(fā)展。和同質(zhì)結(jié)相比，異質(zhì)結(jié)構(gòu)所具有的高電子濃度、高遷移率等優(yōu)點，促使了半導(dǎo)體器件向微波/毫米波頻域發(fā)展。因此，自1985年Rosenberg和Ketterson發(fā)明PHEMT器件以來，PHEMT技術(shù)就成為各國研究的熱點。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，PHEMT器件以其良好的高頻特性、功率特性和噪聲特性在軍事/民用領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景，例如雷達、通訊和自動控制等。本文將在

2、前人研究的基礎(chǔ)上，研制用于低噪聲電路的亞微米GaAs PHEMT器件。為了得到性能優(yōu)良的PHEMT器件，論文包含了如下的三個方面： 首先是設(shè)計了亞微米PHEMT 器件的結(jié)構(gòu)，因為結(jié)構(gòu)是決定性能的主要因素。PHEMT器件的結(jié)構(gòu)設(shè)主要分為橫向結(jié)構(gòu)設(shè)計和縱向結(jié)構(gòu)設(shè)計。在縱向結(jié)構(gòu)設(shè)計中，本文首先根據(jù)FET器件的I-V模型，分析了影響器件性能的主要參數(shù)，然后再利用POSES軟件數(shù)值求解了層結(jié)構(gòu)和器件參數(shù)之間的關(guān)系；而在橫向結(jié)構(gòu)設(shè)計中，本

3、文依據(jù)典型的FET 小信號等效電路模型，定性地分析了版圖對器件性能的影響；最后，根據(jù)上述分析結(jié)果，得到了PHEMT 器件的結(jié)構(gòu)尺寸。 其次，是進行了器件的工藝設(shè)計。基于原有的MESFET工藝，本文給出了PHEMT器件的基本工藝流程，并詳細分析了影響器件性能的關(guān)鍵工藝，最終得到性能較為優(yōu)異的PHEMT器件。通過對0.25μm<'*>40μm<'*>3 PHEMT器件的測試，得到器件基本的性能參數(shù)為：I<,DSS>=186mA/mm