由于 III-N 材料体系的独特性质,AlGaN/GaN 基异质结构可用于制造高电流 (> 1 A/mm [1, 2]) 和高功率 (> 40 W/mm [1]) 的高电子迁移率晶体管和肖特基势垒二极管等器件。此类结构中二维电子气 (2DEG) 浓度的典型值为 N s = 1.0–1.3·10 13 cm -2,电子迁移率 μ ~ 2000 cm 2 V -1 s -1 。通过增加势垒层中的 Al 摩尔分数进一步增加浓度会受到应变弛豫的阻碍 [3]。此外,当 2DEG 密度增加时,2DEG 迁移率通常会大幅下降 [4],因此电导率保持不变甚至变得更低。使用具有多个 2DEG 的多通道设计的结构可能是实现更高电导率的替代方法 [5, 6]。有关 GaN 多通道功率器件的进展、优点和缺点的更多详细信息,请参阅最近的评论文章 [6]。这种设计能够在不降低迁移率的情况下增加总电子浓度。然而,强的内部极化电场会导致导带能量分布发生显著改变,因此一些无意掺杂的结构的通道可能会完全耗尽,总电导率会明显低于预期。另一方面,向势垒层引入过多的掺杂剂可能会导致寄生传导通道的形成。因此,需要优化设计。在本文中,我们研究了单通道和三通道 AlGaN/AlN/GaN 异质结构的设计对其电学性能的影响。
本文介绍了一种用于雷达应用的新型 X 波段碳化硅 (SiC) 共面波导 (CPW) 单片微波集成电路 (MMIC) 高功率放大器 (HPA) 设计。在设计中,采用了 0.25 μ m γ 形栅极和高电子迁移率晶体管 (HEMT),它们采用了碳化硅基氮化镓技术,因为它们具有高热导率和高功率处理能力。此外,在 8.5 GHz 至 10.5 GHz 的频率范围内,反射系数低于 -10 dB,可产生 21.05% 的分数带宽。此外,MMIC HPA 在 2 GHz 带宽内实现了 44.53% 的功率附加效率 (PAE),输出功率为 40.06 dBm。此外,由于 MMIC HPA 具有高输出功率、宽工作带宽、高 PAE 和紧凑尺寸,因此非常适合用于 X 波段有源电子扫描阵列雷达应用。索引术语 — 有源电子扫描阵列 (AESA) 雷达、共面波导 (CPW)、碳化硅 (SiC) 上的氮化镓 (GaN)、高电子迁移率晶体管 (HEMT)、单片微波集成电路 (MMIC)、高功率放大器 (HPA)。
申请编号:GAN12-114A-E0011课程:微波及毫米波频率合成器(null)计画:使用0.12μm氮化镓制程实现正交反射型调变器(I/q反射型调制器中的0.12μmGan-Hemt过程中)晶片形式
esearchers from France's Institute of Electronics, Microelectronics and Nanotechnology (IEMN) and Siltronic AG in Germany claim the first demonstration of high-current operation (above 10A) for vertical gallium nitride (GaN)-based devices on silicon substrates [Youssef Hamdaoui et al, IEEE Transactions on Electron Devices, vol.72(2025),否。1(1月),P338]。 团队评论说:“二极管提供了一个未经原理的高州河流电流,直径超过11.5a。 这既归因于反向N-FACE欧姆接触的优化,也归因于实施厚的铜电镀,将硅底物代替为散热器。”这些设备使用了完全垂直的,而不是垂直的结构 “伪垂直”是指所有触点在芯片或晶圆的前面进行的设备。 虽然设备主体中的电流流在此类排列中大约垂直,但电流在N-Contact层中横向流动。 结果是流动效应倾向于降低伪垂直设备的能力处理能力。 完全垂直的结构有望更高的击穿电压,并降低了抗压电压。 在硅底物上生产,而不是碳化硅或散装/独立式gan,也应使GAN设备在低成本应用中更具竞争力。 通过金属有机化学蒸气沉积(MOCVD)制备了两个六英寸的gan/si晶状体(图1)。 一个晶圆具有4.5µm轻轻的N掺杂(N - )漂移层。 另一个晶圆具有一个7.4µ流的漂移区域。1(1月),P338]。团队评论说:“二极管提供了一个未经原理的高州河流电流,直径超过11.5a。这既归因于反向N-FACE欧姆接触的优化,也归因于实施厚的铜电镀,将硅底物代替为散热器。”这些设备使用了完全垂直的,而不是垂直的结构“伪垂直”是指所有触点在芯片或晶圆的前面进行的设备。虽然设备主体中的电流流在此类排列中大约垂直,但电流在N-Contact层中横向流动。结果是流动效应倾向于降低伪垂直设备的能力处理能力。完全垂直的结构有望更高的击穿电压,并降低了抗压电压。在硅底物上生产,而不是碳化硅或散装/独立式gan,也应使GAN设备在低成本应用中更具竞争力。通过金属有机化学蒸气沉积(MOCVD)制备了两个六英寸的gan/si晶状体(图1)。一个晶圆具有4.5µm轻轻的N掺杂(N - )漂移层。另一个晶圆具有一个7.4µ流的漂移区域。根据电化学电容 - 电压(ECV)测量值,漂移层中的硅掺杂浓度为3x10 16 /cm 3,净离子化电子密度为9x10 15 /cm。较厚的漂移层应承受更高的电压,但要以更高的抗性为代价。在弱梁暗场模式下使用透射电子显微镜(TEM)的检查确定螺纹位错密度〜5x10 8 /cm 2。霍尔效应测量值的漂移层迁移率为756cm 2 /v-s。P-I-N二极管是制造的,从用作边缘终止的深斜角台面开始。通过血浆反应离子蚀刻(RIE)和电感耦合等离子体(ICP)蚀刻进行深度蚀刻。边缘终止的目的是将电场散布在交界处,并减少泄漏。
摘要 - 用氧气和碳植入的氮化甘露的氮化岩在室温下显示载体介导的自旋机制。使用Tris(环戊二烯基)Gadolinium前体通过金属有机化学蒸气沉积生长的GD掺杂的GAN显示出普通的霍尔效应,并且在室温下没有浪漫主义。在o或c植入GD掺杂的GAN中,观察到表明载体介导的自旋和铁磁性的异常大厅效应。即使在植入后也保持良好的晶体质量。o和c偏爱间质站点,并在GD掺杂的GAN中占据了深层的受体型状态。由GD掺杂的GAN诱导的gadolinium诱导的室温自旋和铁磁性被占据间隙部位的O和C激活。载体介导的自旋功能的机制显示了对控制和操纵自旋作为氮化壳中的量子状态的潜力。这使gagdn:o/c成为室温旋转和量子信息科学应用的潜在半导体材料基础。在本文中,研究了使用离子植入,使用X射线衍射的结构表征在GD掺杂GAN中掺杂,并研究了使用高级HALL效应的自旋相关测量,并进行了相应的讨论。
在用于混合和/或虚拟现实的便携式应用中,高亮度微型播放的需求吸引了对基于Ingan/GAN的微型微型发光二极管(µLEDS)的重要研究浪。我们建议使用香料建模技术来描述和模拟µLED的电流行为。整个设备的子电路刻画将用于描述基于ABC模型的设备的电流 - 电压性能和光功率性能。我们建议一种创新的方法,即从模拟电流中立即得出载体浓度,以确定µLED量子效率。在第二步中,还将统计方法添加到香料模型中,以了解实验数据的差异。这种µLED香料建模方法对于允许设计可靠的像素驱动电路非常重要。
alpes,ltm,Grenoble F-38054,法国 * erwine.pargon@cea.fr,Univ。Grenoble Alpes,CNRS,LTM,17 Rue des Mardyrs,38054 Cedex 09法国Grenoble,法国摘要摘要本研究提出了通过在上衣的室内饮用量的策略,该策略通过与上衣相结合的室友eTch fat Chip Chore to Chore Choh toper fore the toper the toper fore the notch facking Koh weats face face face the the gan支柱。的确,KOH溶液中的gan蚀刻是一个各向异性过程,这意味着它允许在宏观尺度上出现稳定的面,而原子过程(例如踩踏)驱动湿蚀刻的基本机制在微观尺度上驱动湿蚀刻的基本机制。我们的研究强调了形状(圆形或六角形,与M平板或A平板对齐)的关键作用,以及硬面膜在确定所得的结晶刻面形成及其相关的粗糙度方面的粗糙度。此外,它强调了等离子体图案后的GAN支柱剖面(重入,直,锥形)的重要性,因为它们会强烈影响随后的湿蚀刻机制。最终,该文章证明,可以通过在等离子蚀刻后在略微倾斜的GAN曲线上使用室温湿KOH(44 wt%)来实现平滑的M型面,并结合使用六边形M的Masks。
摘要 — 我们报告了使用两种缓冲层用于毫米波应用的超薄(亚 10 nm 势垒厚度)AlN/GaN 异质结构的比较结果:1) 碳掺杂 GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 和 2) 双异质结构场效应晶体管 (DHFET)。观察到碳掺杂 HEMT 结构表现出优异的电气特性,最大漏极电流密度 I d 为 1.5 A/mm,外部跨导 G m 为 500 mS/mm,最大振荡频率 f max 为 242 GHz,同时使用 120 nm 的栅极长度。C 掺杂结构在高偏压下提供高频性能和出色的电子限制,可在 40 GHz 下实现最先进的输出功率密度(P OUT = 7 W/mm)和功率附加效率 (PAE) 组合,在脉冲模式下高达 V DS = 25V 时高于 52%。
由于低成本无人机的普及,小型无人机的高爆检测最近已成为一个非常重要的课题,因为这对安全构成了越来越大的潜在风险[1][2]。FMCW 雷达被认为是最适合无人机检测的解决方案之一,因为它结构简单,具有短距离检测能力[1]-[4]。小型无人机的检测是一项具有挑战性的任务,因为它们的尺寸非常有限,并且采用非反射材料,因此雷达截面 (RCS) 非常小。因此,只有利用毫米波频率、高发射功率以及具有低噪声系数 (NF) 和高动态范围的接收器,才能优化雷达检测范围和分辨率。在这种情况下,氮化镓 (GaN) 微波技术代表了性能最佳的解决方案,因为它们为发射器和接收器微波前端提供了最先进的性能系数[4]-[6]。利用微波频率下卓越的 GaN 功率密度,有利于实现紧凑型高功率发射器,以增强无人机目标的弱回波信号(低 RCS)。另一方面,由于兼具低噪声和宽动态范围特性,GaN 技术在 RX 部分也非常有吸引力 [5]-[9]。这一特性对于用于无人机检测的 FMCW 雷达接收器至关重要,因为 LNA 需要检测非常低的无人机回波信号(接近热噪声水平),同时在存在强干扰/阻塞信号的情况下保持其线性度,这些信号通常是由于雷达杂波和其自身发射器功率放大器的泄漏造成的 [3][4]。在本文中,我们描述了一种基于 GaN 的 Ka 波段 MMIC LNA,可用于 FMCW 雷达接收器,用于小型无人机检测。采用 mmW-GaN 技术可以同时瞄准低 NF、高增益和大动态范围,从而在 Ka 波段上方实现无与伦比的综合性能。
在过去的二十年中,Gan Hemts(高电子迁移率晶体管)已证明其超过硅电源器件限制的高潜力。然而,基于GAN的侧向下摆遭受了几个突出的问题,例如电子捕获和相关的设备可靠性,这是由于闸门边缘处的尖峰电场以及没有雪崩效应。此外,较高的击穿电压需要增加门才能排出距离,从而导致不需要的大设备尺寸。这就是为什么垂直GAN Power设备越来越引起人们的兴趣和社区的强烈努力的原因。的确,高击穿电压,雪崩能力,具有高电流扩展的电场管理和小型设备足迹是垂直电源设备的一些主要优势。如果在硅底物上生长,则可以大大降低整体成本。在这项工作中,我们演示了具有高性能和线性击穿电压缩放的准垂直gan-on-si销钉二极管,并具有漂移层的厚度。完全垂直销钉二极管也被制造出了相似的崩溃场,甚至可能降低了反抗性的罗恩。
