МАЛОШУМЯЩИЙ AIGaN/GaN НЕМТ L-ДИАПАЗОНА

January 18, 2013 by admin Комментировать »

Аболдуев И. М., Гладышева Н. Б., Дорофеев А. А., Миннебаев В. М., Чернявский А. А ФГУП НПП «Пульсар» Окружной пр., 21, г. Москва, 105187, Россия факс. 495-365-05-30, e-mail: pulsar@dol.ru

Аннотация – Представлены результаты проектирования и изготовления малошумящих НЕМТ на основе AIGaN/GaN гетероструктур для использования в L-диапазоне. На частоте Р=1,5ГГц получены Кш μηη·= 1,4 дБ, при Копт>15 дБ.

I.        Особенности изготовления НЕМТ

Транзистор изготовлен в ФГУП НИИ «Пульсар» на структуре выращенной на подложках сапфира (0001) методом MOCVD в реакторе горизонтального типа при пониженном давлении ЗАО «ЭЛМА-Малахит». Структура имеет следующую конструкцию:

1                                  40А А1о 2sGao 75N 120 AAIo.25Gao.75N (Si)

12 А Alo.25Gao.75N 1.33МКМ GaN 150 мкм Сапфир (0001)

Измерения проведённые методом Холла при температуре ЗООК показали подвижность и концентрацию электронов Ns=6,7*10”^cm·^ Це=1284 см^/В с.

На данных подложках были изготовлены транзисторы имеющие: длину затвора L3 = 0,5 мкм; расстояние сток-исток Scm=3mkm; ширину затвора W3 =500 мкм.

Организация «меза»-изоляции осуществлялась методом плазмохимического травления, с маской из фоторезиста. Омические контакты Ti (15nm)/AI (50 nm)/Pt (20 nm) изготавливались «взрывом», контактной фотолитографией с последую1шм отжигом в атмосфере азота при температуре 700 С. Удельное сопротивление омических контактов /7^=510’® Ом см.

Затвор Ni/Au формировался электронно-лучевой литографией методом «взрыва».

II.                     Результаты измерений

Изготовленные НЕМТ обладают следующими статическими характеристиками:

–     ток стока при нулевом смещении на затворе 1си=200 мА/мм, – крутизна S=90 мС/мм,

–     напряжение насыщения +5 В,

–     напряжения пробоя: сток-исток, исток-затвор и сток-затвор более 40 В.

Измерение динамических характеристик транзистора производилось на частоте Р=1,5ГГц. Измеренные параметры:

1)       Кш мин=1,35дБ при Куропт=11,5 дБ,

2)       Кур макс=17дБ при Кш опт=1,6 дБ.

Частотная зависимость параметров изготовленного GaN НЕМТ была исследована в составе ГИС L- диапазона. Измеренные параметры однокаскадной ГИС на базе разработанного транзистора представлена на рис. 1.

Отметим, что использование сапфира в качестве носителя структуры GaN приводит к значительному (более 70°) перегреву активной области транзистора. Очевидно, что утоньшение подложки сапфира, либо изготовление транзистора типа «flip-chip», позволит снизить Кш при увеличении Кур.

III.                            Краткие выводы

Изготовленный на основе AIGaN/GaN гетероструктур НЕМТ обладает Кш мин=1,35дБ при Кур опт=11,5дБ в L-диапазоне и может быть использован во входных цепях приемных устройств.

Рис. 1. Измеренные частотные характеристики однокаскадной ГИС на базе GaN НЕМТ.

Fig. 1. Measured parameters of the one-stage GaN HEMT MIC

L-BAND LOW NOISE AIGaN/GaN HEMT

I.        M. Abolduyev, N. B. Gladysheva, A. A. Dorofeev,

V.                M. Minnebaev, Tchernyavsky A. A.

SRI «Pulsar»

Okrugnoi pr, 27, Moscow, 105187, Russia fax.: 495-365-05-30, e-mail: pulsar@dol.su

Abstract – Presented in this paper are the results of design and manufacture of Low Noise AIGaN/GaN HEMT for l-band. It has NFmin<1,4 dB Gain>15 dB at F=1,5 GHz.

GaN HEMT has been designed and manufactured in SRI «Pulsar». AIGaN/GaN structure has Ns=6,7*10^^sm’^ H*=1284sm^/V at T=300 K.

GaN HEMT has Ids_sat=200 mA/mm, S=90 mSm/mm, Uds_sat=+5V, and NFmin=1,35 dB with Gain=11,5 dB.

MIC parameters measured are shown in Fig 1.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2006г. 

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты