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f_T为350 GHz的InAlN/GaN HFET高频器件研究（英文）

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红外与毫米波学报 2018年第1期37卷 15-19页

作者：付兴昌吕元杰张力江张彤李献杰宋旭波张志荣房玉龙冯志红信息显示与可视化国际合作联合实验室电子科学与工程学院东南大学江苏南京210096 河北半导体研究所河北石家庄050051 专用集成电路国家级重点实验室河北石家庄050051

采用再生长n^+GaN非合金欧姆接触工艺研制了具有高电流增益截止频率(f_T)的InAlN/GaN异质结场效应晶体管(HFETs),器件尺寸得到有效缩小,源漏间距减小至600 nm.通过优化干法刻蚀和n^+GaN外延工艺,欧姆接触总电阻值达到0.16Ω·mm,该值为... 详细信息

采用再生长n^+GaN非合金欧姆接触工艺研制了具有高电流增益截止频率(f_T)的InAlN/GaN异质结场效应晶体管(HFETs),器件尺寸得到有效缩小,源漏间距减小至600 nm.通过优化干法刻蚀和n^+GaN外延工艺,欧姆接触总电阻值达到0.16Ω·mm,该值为目前金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法制备的最低值.采用自对准电子束曝光工艺实现34 nm直栅.器件尺寸的缩小以及欧姆接触的改善,器件电学特性,尤其是射频特性得到大幅提升.器件的开态电阻(R_(on))仅为0.41Ω·mm,栅压1 V下,漏源饱和电流达到2.14 A/mm.此外,器件的电流增益截止频率(f_T)达到350 GHz,该值为目前GaN基HFET器件国内报道最高值.

关键词：铟铝氮氮化镓异质结异质结场效应晶体管电流增益截止频率非合金欧姆接触工艺纳米栅

基于MOCVD再生长n_+ GaN欧姆接触工艺f_T/f_(max)>150/210 GHz的AlGaN/GaN HFETs器件研究（英文）

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红外与毫米波学报 2016年第5期35卷 534-537,568页

作者：吕元杰冯志红宋旭波张志荣谭鑫郭红雨房玉龙周幸叶蔡树军河北半导体研究所专用集成电路国家级重点实验室河北石家庄050051

基于SiC衬底AlGaN/GaN异质结材料研制具有高电流增益截止频率(fT)和最大振荡频率(fmax)的AlGaN/GaN异质结场效应晶体管(HFETs).基于MOCVD外延n+GaN欧姆接触工艺实现了器件尺寸的缩小,有效源漏间距(Lsd)缩小至600 nm.此外,采用自对准工... 详细信息

基于SiC衬底AlGaN/GaN异质结材料研制具有高电流增益截止频率(fT)和最大振荡频率(fmax)的AlGaN/GaN异质结场效应晶体管(HFETs).基于MOCVD外延n+GaN欧姆接触工艺实现了器件尺寸的缩小,有效源漏间距(Lsd)缩小至600 nm.此外,采用自对准工艺制备了60 nm T型栅.由于器件尺寸的缩小,在Vgs=2 V下,器件最大饱和电流(Ids)达到2.0 A/mm,该值为AlGaN/GaN HFETs器件直流测试下的最高值,器件峰值跨导达到608 mS/mm.小信号测试表明,器件fT和fmax最高值分别达到152 GHz和219 GHz.

关键词： AlGaN/GaN 异质结场效应晶体管电流增益截止频率最大振荡频率再生长欧姆接触

高跨导AlGaN/GaN HFET器件研究

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固体电子学研究与进展 2006年第3期26卷 371-374页

作者：张志国杨瑞霞李丽王勇冯震李献杰杨克武河北工业大学信息工程学院天津300130 中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

报道了蓝宝石衬底上AlGaN/GaNHFET的制备以及室温下器件的性能。器件栅长为0.8μm,源漏间距为3μm,得到器件的最大漏电流密度为0.7A/mm,最大跨导为242.4mS/mm,截止频率(fT)和最高振荡频率(fmax)分别为45GHz和100GHz。同时器件的脉冲测... 详细信息

报道了蓝宝石衬底上AlGaN/GaNHFET的制备以及室温下器件的性能。器件栅长为0.8μm,源漏间距为3μm,得到器件的最大漏电流密度为0.7A/mm,最大跨导为242.4mS/mm,截止频率(fT)和最高振荡频率(fmax)分别为45GHz和100GHz。同时器件的脉冲测试结果显示,SiN钝化对大栅宽器件的电流崩塌效应不能彻底消除。

关键词： AlGaN/GaN 异质结场效应晶体管跨导输出特性直流特性

基于能带调制模型的高压增强型AlGaN/GaN HFET器件

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固体电子学研究与进展 2012年第6期32卷 524-530页

作者：张竞陈万军汪志刚魏进张波电子科技大学电子薄膜与集成器件重点实验室成都610054

提出了一种能带调制模型,通过在异质结界面处引入负离子电荷(如氟离子)调制异质结处的局部能带分布,实现了对异质结界面处的高密度2DEG的改变。基于能带调制模型,提出了一种复合调制沟道AlGaN/GaNHFET器件。通过在增强型沟道调制区和RES... 详细信息

提出了一种能带调制模型,通过在异质结界面处引入负离子电荷(如氟离子)调制异质结处的局部能带分布,实现了对异质结界面处的高密度2DEG的改变。基于能带调制模型,提出了一种复合调制沟道AlGaN/GaNHFET器件。通过在增强型沟道调制区和RESURF调制区分别引入不同剂量的负离子,不仅实现了增强型器件,而且可以降低尖峰电场,优化异质结电场分布,提高器件击穿电压。通过器件仿真软件对其器件工作原理进行了模拟分析,并通过实验结果表明,其器件品质因子FOM由传统器件的***-2提高到***-2。

关键词：氮化镓异质结场效应晶体管增强型 RESURF

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GaN基HFET的新进展

固体电子学研究与进展 2001年第2期21卷 139-145页

作者：俞慧强张荣周玉刚沈波顾书林施毅郑有炓南京大学物理系 210093

回顾了氮化镓 ( Ga N)基异质结场效应晶体管 ( HFET)的发展 ,概述了它的直流和微波特性。制作氮化镓基 HFET可以采用不同的器件结构 ,不同的结构有各自的优点 ,对器件性能有很大影响。多数器件采用了其中两种比较成熟的结构。

关键词：氮化镓异质结场效应晶体管电子器件

一种新颖的应变Si沟道 pMOSFET制作技术

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Journal of Semiconductors 2006年第Z1期27卷 235-238页

作者：张静徐婉静谭开洲李荣强李开成刘道广刘伦才模拟集成电路国家重点实验室重庆400060 中国电子科技集团集团第24所重庆400060

在应变Si沟道异质结场效应晶体管(HFET)制作过程中,引入分子束外延(MBE)低温Si(LT-Si)技术,大大减少了弛豫SiGe层所需的厚度.TEM结果表明,应变Si层线位错密度低于106cm-2.原子力显微镜(AFM)测试表明,其表面均方粗糙度小于1.02nm.器件测... 详细信息

在应变Si沟道异质结场效应晶体管(HFET)制作过程中,引入分子束外延(MBE)低温Si(LT-Si)技术,大大减少了弛豫SiGe层所需的厚度.TEM结果表明,应变Si层线位错密度低于106cm-2.原子力显微镜(AFM)测试表明,其表面均方粗糙度小于1.02nm.器件测试结果表明,与相同条件下的体Si pMOSFET相比,空穴迁移率提高了25%.

关键词：应变Si SiGe 异质结场效应晶体管分子束外延弛豫

Ku波段源极调谐HFET MMIC VCO

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Journal of Semiconductors 2005年第11期26卷 2191-2195页

作者：王绍东高学邦吴洪江吴阿惠河北半导体研究所石家庄050051

利用S参数分析和负阻分析设计了一个源端调谐的Ku波段HFET单片集成VCO，并获得了一次设计投片成功．提取了GaAs HFET的大信号模型，利用栅源终端阻抗的二维扫描确定了漏极负阻，以此为依据进行输出匹配网络的优化设计．给出了电路制作... 详细信息

利用S参数分析和负阻分析设计了一个源端调谐的Ku波段HFET单片集成VCO，并获得了一次设计投片成功．提取了GaAs HFET的大信号模型，利用栅源终端阻抗的二维扫描确定了漏极负阻，以此为依据进行输出匹配网络的优化设计．给出了电路制作和测试结果，在17．79-17．89GHz频率上获得了16dBm的输出功率．

关键词：微波单片集成电路压控振荡器异质结场效应晶体管砷化镓

GaN基紫外光电探测器的材料制备及器件优化研究进展(续)

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半导体技术 2021年第6期46卷 417-425,439页

作者：朱彦旭李锜轩谭张杨李建伟魏昭王猜北京工业大学光电子技术教育部重点实验室北京100124

5新型GaN基紫外探测器近年来,利用Ga N异质结场效应晶体管的二维电子气(2DEG)易受表面态控制的特征而兴起的Ga N基HEMT探测器,其所具有的灵敏度高、响应速度快、适于极端环境等优点,为实现高性能光电探测器提供了新思路[107]。此外,光... 详细信息

5新型GaN基紫外探测器近年来,利用Ga N异质结场效应晶体管的二维电子气(2DEG)易受表面态控制的特征而兴起的Ga N基HEMT探测器,其所具有的灵敏度高、响应速度快、适于极端环境等优点,为实现高性能光电探测器提供了新思路[107]。此外,光电器件中的表面等离激元和表面声波(surface acoustic wave,SAW)等[108]与光子间耦合振荡导致的局部势场增强和散射效应,有效增加了探测器的光谱响应,逐渐成为探索具有高响应度、高探测率GaN光电探测器的研究热点方向。

关键词：光电探测器异质结场效应晶体管紫外探测器表面声波光谱响应光电器件探测率表面态

GaN基HFET中极化诱导二维电子气和电流崩塌效应

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半导体技术 2005年第7期30卷 50-55页

作者：张志国杨瑞霞李丽李献杰王勇杨克武河北工业大学信息工程学院天津300130 中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

从纤锌矿GaN的晶体结构和微电子学理论出发,介绍了GaN基HFET中两种极化效应的物理机制,分析了二维电子气(2DEG)的形成,极化与2DEG浓度的关系以及提高2DEG浓度的方法。列举了三种典型的电流崩塌效应,分别介绍了其成因和抑制方法,并对各... 详细信息

从纤锌矿GaN的晶体结构和微电子学理论出发,介绍了GaN基HFET中两种极化效应的物理机制,分析了二维电子气(2DEG)的形成,极化与2DEG浓度的关系以及提高2DEG浓度的方法。列举了三种典型的电流崩塌效应,分别介绍了其成因和抑制方法,并对各种抑制电流崩塌的方法进行了比较。

关键词：氮化镓异质结场效应晶体管极化效应二维电子气电流崩塌效应