AIGaN/GaN НЕМТ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ Х-ДИАПАЗОНА

February 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., 27, г. Москва, 105187, Россия факс. 495-365-05-30, e-mail: pulsar@dol.ru

Аннотация – Представлены результаты исследования НЕМТ средней мощности на основе AIGaN/GaN гетероструктур. Рвых=1,4 Вт/мм, Кур=11 дБ на частоте F=10 ГГц.

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:

280AAIo25Gao7sN (Si)

350 А GaN (Si) (5-8)*10^ W®

1,4мкм GaN 150МКМ сапфир (0001)

Измерения проведённые методом Холла при температуре ЗООК показали подвижность и концентрацию электронов μ е=1.5 Ю”®см·^. N е=850 см2/В с На данных подложках были изготовлены транзисторы имеющие: длину затвора 1з=0,5-0,6мкм; расстояние сток-исток Scm=3mkm; ширину затвора \Л/з = 250МКМ.

Организация «меза»-изоляции осуществлялась методом плазмохимического травления, с маской из фоторезиста.

Омические контакты Т1 (15nm)/AI (50nm)/Pt (20nm) изготавливались с помощью контактной «взрывной» фотолитографии с последующим отжигом в атмосфере азота при температуре 700°С. Удельное сопротивление омических контактов /7^=1 ■Ю^’Омсм.

Затвор Ni/Au формировался методом контактной «взрывной» фотолитографии с использованием короткого ультрафиолета

II.                     Результаты измерений

Изготовленные НЕМТ обладают следующими статическими характеристиками:

-ток стока при нулевом смещении на затворе 1си=600 мА/мм,

-крутизна S=100mC/mm,

-напряжение насыщения Uhac=5B.

-пробивные напряжения: сток-затвор, истокзатвор, сток-исток – более 25В.

Измерения выходной мощности GaN НЕМТ производились на частоте F=10 ГГц. Измеренный коэффициент усиления составил Кур=10…11 дБ. В связи с малой теплопроводностью сапфировой подложки очевидно, что в нормальных условиях измерения происходит значительный перегрев активной области транзистора и падение его коэффициента передачи и выходной мощности. С целью снижения влияния перегрева были проведены импульсные измерения выходной мощности при соответствующем импульсном питании транзистора.

Измерения проводились при различных длительностях импульса (Т) и одинаковой скважности Q=10. Результаты измерения представлены на рис.1.

Полученные результаты подтверждают, что необходимо использование более теплопроводящих нежели сапфир подложек, либо изменение конструкции транзистора на «flip-chip».

III.                            Краткие выводы

Изготовленные образцы GaN НЕМТ с Wg=250p показали работоспособность в Х-диапазоне, где они обладают коэффициентов усиления до 10…11дБ и удельной выходной мощностью до Рвых=1,4Вт/мм.

Рис. 1. Зависимость выходной мощности GaN НЕМТ от длительности импульса Т при скважности Q=10.

Fig. 1. Pout vs. Τ (Q=10) for GaN HEMT

X-BAND POWER AIGaN/GaN HEMT

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

V.                M. Minnebaev, Tchernyavsky A. A.

SRi «Puisar»

Oi<rugnoi pr, 27, Moscow, 105187, Russia fax.: 495-365-05-30, e-maii: puisar@doi.su

Abstract – Presented in this paper are the results of design and manufacture of middle power X-band AIGaN/GaN HEMT. It has Gain=11 dB, Pout=1 ,4 W/mm at F=10 GHz.

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