GaN功率放大器MMIC的近结区热阻解析模型

作     者：郜佳佳 游恒果 李静强 舒国富 Gao Jiajia;You Hengguo;Li Jingqiang;Shu Guofu

作者机构：中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051 固态微波器件与电路全国重点实验室石家庄050051 

出 版 物：《半导体技术》 (Semiconductor Technology)

年 卷 期：2024年第49卷第4期

页      面：380-387页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主　　题：GaN功率放大器 单片微波集成电路(MMIC) 近结区 热阻解析模型 红外热成像 热特性 

摘      要：GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)的热积累问题是制约其进一步高度集成和大功率化应用的主要技术瓶颈,针对该散热问题,提出了GaN功率放大器MMIC的近结区热阻解析模型。在简单多层叠加的热阻解析模型的基础上,细化至芯片的近结区域,引入了位置矫正因子矩阵和耦合系数矩阵,并通过加栅窗的方式建立了芯片近结区的热阻解析模型。该模型考虑了GaN功率放大器MMIC的特点以及衬底的晶格热效应,可以更准确地表征芯片结温。采用红外热成像仪对6种GaN功率放大器MMIC在不同工作条件下进行了热测试,对比仿真和测试结果发现,解析模型的结温预测误差在10%以内,说明该模型可以准确地表征GaN功率放大器MMIC的热特性,进而用于优化和指导电路拓扑设计。