原子位移的高阈值能量(Ed)[5]、点缺陷的动态退火[6]以及没有传统的栅极绝缘体[7],这些使得它们在辐射环境中也具有吸引力。GaN HEMT 中故意引起的应力场在整个通道中基本是均匀的。这可能是为什么局部应力的概念尚未在文献中研究的原因。另一个原因可能是局部应力的全局平均值很小;这似乎太小而无法影响任何特性。最后,以纳米级分辨率映射机械应力是一项艰巨的任务。所有这些因素使得 GaN HEMT 文献只能研究均匀应力场的作用。但是,关态偏置可能会在电场周围引起高度局部化的机械应力。[8] 器件制造和设计特征也会产生应力局部化。然而,目前还没有人齐心协力绘制机械应力的空间非均匀性图,以研究其对晶体管特性的影响。常用的实验技术,如悬臂[9]、三点弯曲[10]和四点弯曲[11],都无法捕捉到应力局部化。衬底去除[12,13]也用于产生均匀的弯曲应力。本研究的动机来自应力约束效应提供的识别易受辐射区域的机会。我们假设纳米级约束应力(机械热点)可能决定辐射损伤(甚至是操作性能下降)的特定位置成核。例如,HEMT 的栅极漏电被归因于促进肖特基接触金属化相互扩散的局部应力强度。[14]只有少数研究试图控制固有应力以显示对辐射效应的明显影响。 [15,16] 有必要将这些研究扩展到特定类型的辐射和压力。
gan/gainn非对称多量子发光二极管具有不同潜在的屏障厚度(5和15 nm),通过使用金属有机化学蒸气沉积来生长。狭窄的屏障结构改善了设备的性能,包括电致发光积分强度的超线性增加,高电流密度下效率下降的降低,波长漂移的降低,向前电压的降低以及壁插头效率的提高。这是由于量子屏障的厚度变窄,这会导致量子井之间的电场较小,量子限制性鲜明效应的弱化,跨设备活动区域的载体分布更均匀,以及电子泄漏的抑制。
基于Gan Schottky屏障二极管(SBD),使用反行二极管对(APDP)的频率三副制作者以3.6 GHz的输出频率进行了建模和建模。此外,明确研究并比较了两种连接方案,即APDP系列APDP和Shunt APDP三倍器。与分流APDP三倍器相比,系列APDP三重序列的输出功率更高-0.14 dbm,最小转化率较小26.9 dB。提出了两种类型三级游戏的精确紧凑型模型,以验证三倍体的产生功率和性能的产生。在紧凑的模型中,从i - v特征和宽带小信号s参数中提取了SBD的非线性香料参数和二极管对的寄生参数。三元器的输入和输出网络被取消安装,以确保谐波模拟的准确性。APDP作为频率三倍器的出色性能和相应的模型为设计RF乘数提供了一种实用的选择。
摘要:氮化镓高电子迁移率晶体管 (GaN HEMT) 是实现高效紧凑电力电子系统的关键技术。在电源转换器的设计阶段,对 GaN HEMT 进行正确的建模对于充分利用其优良特性和解决当前技术的局限性至关重要。学术界和工业界长期以来一直在深入研究功率 MOSFET 的电路模型。这些模型能够模拟数据表信息,它们通常由设备制造商以网络表的形式提供,可以在任何类型的 SPICE 类软件中模拟。本文首先强调了 MOSFET 和 GaN HEMT 在数据表层面的相似之处和不同之处。根据这一分析,讨论了可用于 GaN HEMT 建模的 MOSFET 电路模型的特征。这项任务是通过概述 MOSFET 电路模型的文献以及分析制造商网络表来完成的,从而突出了有效或适用于 GaN HEMT 的 MOSFET 模型。研究表明,一些模型可以适用于 GaN HEMT 器件,以模拟室温下的静态特性,而动态特性的 MOSFET 模型可用于 GaN HEMT 器件。这项研究使器件建模者能够通过使用一些成熟的 MOSFET 模型来加快 GaN HEMT 建模速度。从这个角度来看,还提供了开发精确的 GaN HEMT 模型的一些建议。
摘要 - 基于Algan的深紫外线发光二极管(DUV LED)的外部量子效率(EQE)由于电子泄漏的主要问题而远非令人满意阻塞层(P-EBL)可以在该界面附近诱导电子积累和孔耗尽,从而导致电子泄漏并阻碍孔注入。在本文中,我们提出了在LQB和P-EBL之间插入的Al-Composition Increasing Algan层(ACI-ALGAN),以增强DUV LED的载体注入能力,通过调节LQB/EBL界面和下层机制在LQB/EBL界面上调节偏振产生的表电荷产生的床单,并通过数字计算分析。插入结构可以消除LQB的P侧界面处的正电荷,并在P-EBL的N侧界面附近诱导孔积累,这随后可以减少电子泄漏和偏爱孔注射。提出的带有ACI-Algan层的DUV LED结构表现出增强的EQE 45.7%,其正向电压保持不变。此设计方案可以提供另一种方法来促进使用各种应用程序的DUV LED的性能。
A.Bellakhdar a,b,* , A.Telia ba LMSF 半导体和功能材料实验室,Amar Telidji Laghouat 大学,阿尔及利亚 b Laboratoire des Microsystèmes et Instrumentation LMI, Département d'Electronique, Faculté de Technologie, Université des Frères Mentouri, 2 Campus Ahmed Hamani, Ain El Bey, Constantine, Algeria In本研究提出了具有不同 GaN 盖层厚度和重 n 掺杂 GaN 盖层的 GaN/AlInN/GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT)。为了研究 GaN 覆盖层对 (GaN/AlInN/GaN) 异质结构性能的影响,通过求解一维 (1 D) 泊松方程,提出了一种简单的 GaN/AlInN/GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 阈值电压分析模型,从而找到了二维电子气 (2DEG) 与控制电压之间的关系。分析中考虑了 AlInN/GaN 和 GaN/AlInN 界面处的自发极化和压电极化。我们的模拟表明,GaN 覆盖层降低了二维电子气 (2DEG) 的面密度,从而导致漏极电流减小,并且 n+ 掺杂的 GaN 覆盖层比未掺杂的 GaN 覆盖层具有更高的面密度。 (2021 年 11 月 28 日收到;2022 年 2 月 19 日接受)关键词:GaN 帽、GaN/AlInN/GaN HEMT、2DEG、2DHG、自发极化、压电极化
夹片键合 CCPAK-1212:设计下一代 GaN 产品 Serge Karboyan、Ding Yandoc、Barr Licup、Manikant、Sara Martin Horcajo、Stefano Dalcanale、John Denman、Zainul Fiteri、Hagop Tawidian、Manfred Rowe、Sven Zastrau、Adam Brown 和 Bas Verheijen Nexperia,Bramhall Moor Ln,斯托克波特,大曼彻斯特,英国 关键词:GaN、AlGaN、CCPAK1212、夹片键合、封装、产品可靠性。 引言 Nexperia 的商业化 GaN 基功率晶体管在功率器件市场表现出巨大优势,在 650 V 时提供低导通电阻。为了在不同应用(如车载充电器、DC-DC 转换器、牵引逆变器)[1、2] 中实现这种出色性能,Nexperia 推出了一种新型夹片键合封装 HEMT,在高工作电压下具有低关断态漏电。虽然这是 GaN 行业中第一个推出完全夹片键合解决方案而不需要任何引线键合连接的解决方案,但该解决方案的电感比引线封装低 5 倍(2.37 nH 对比近 14 nH),并且封装电阻超低,热阻小于 0.5 K/W [3]。要保持这种性能,需要高水平的器件工程设计,包括 HEMT 设计、MOSFET 设计以及紧凑型 CCPAK 中的共源共栅配置,从而形成具有行业领先性能的创新封装。夹片键合配置用于优化热性能和电气性能,简化的共源共栅可避免使用栅极驱动器。结果与讨论图 1 显示了共源共栅配置中的无引线键合 GaN HEMT 和 Si MOSFET。这些器件位于
关键词:GaN、焊料、AuSn 焊料、溅射、共晶、芯片粘接摘要对于 GaN MMIC 芯片粘接,经常使用 80%Au20%Sn 共晶焊料。通常的做法是使用预制件 AuSn 将芯片粘接到 CuW 或其他一些基板上。在此过程中,操作员可能需要将预制件切割成芯片尺寸,然后对齐预制件、芯片和基板。由于操作员需要同时对齐三个微小部件(预制件、芯片和基板),因此这是一个具有挑战性的过程,可能需要返工。此外,预制件厚度为 1mil(在我们的例子中),这可能导致过量的焊料溢出,需要清理,因为它会妨碍其他片外组装。整个芯片粘接过程可能很耗时。在本文中,我们描述了一种在分离芯片之前在 GaN 晶圆上使用共晶成分溅射靶溅射沉积共晶 AuSn 的方法。它消除了预制件和芯片的对准,并且不会挤出多余的 AuSn。通过使用共晶溅射靶,它还可以简化靶材制造。下面给出了芯片粘接结果。引言宽带微波 GaN MMIC 功率放大器在国防和通信应用中具有重要意义。随着设备性能的提高,芯片粘接变得非常重要,因为它会极大地影响 MMIC 的热预算。80%Au/20%Sn 焊料已用于半导体应用超过 50 年,通常作为冲压预制件。然而,由于需要将 MMIC 芯片中的多个小块和焊料预制件对准到载体上,因此芯片粘接过程可能很繁琐且耗时。在芯片分离之前在整个晶圆上溅射沉积 AuSn 将大大简化芯片粘接过程。然而,溅射的 AuSn 成分对于正确的焊料回流至关重要。由于 Au 和 Sn 的溅射产率不同,AuSn 溅射靶材的化学性质和沉积的 AuSn 薄膜之间存在显著的成分变化 [参考文献 1]。下图 1 显示了 Au-Sn 相图。通过仔细控制溅射参数(功率、压力和氩气),我们能够从共晶成分溅射靶中沉积共晶 AuSn。制造共晶成分溅射靶要容易得多/便宜得多。
摘要。本文介绍了在 X 波段工作的高度集成固态功率放大器 (SSPA) 的设计和开发。最后的放大级采用 GaN 技术实现。据作者所知,这是高功率放大器中首次采用垂直方向放置最后的放大级,这可以显著缩小器件的占用空间,同时保持高输出功率和 PAE。该器件使用通过 SPI 接口控制的定制 BIAS ASIC 对整个 RF 链进行全数字控制,确保 SSPA 的高灵活性和稳定性。SSPA 的工作频率范围为 8.025–8.4 GHz,输入功率范围为 –20 dBm 至 0 dBm,输出功率为 20 瓦,功率附加效率 (PAE) 高达 35%。虽然所介绍的 SSPA 的主要应用是地球观测 (EO),但它也可以用于地面部分,例如雷达应用。
AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)或金属绝缘体半导体HEMT(MIS-HEMT),凭借优越的极化诱导高迁移率二维电子气(2DEG),因其高开关速度、低寄生参数和低导通电阻而受到广泛关注,并在高频射频和功率开关应用方面都取得了公认的成功[1-4]。通常在厚钝化电介质(如SiNx)上设置栅极和/或源极场板,以减轻栅极漏极区域的高电场并获得更高的击穿电压[5-7]。它们也有助于抑制表面态引入的电流崩塌[5,8]。然而,场板结构将引入额外的寄生电容,导致更高的VDS×IDS功率损耗和更长的开关持续时间。此外,钝化层还会引入钝化电介质/(Al)GaN界面态,甚至电介质本身的体态,它们的捕获/去捕获过程会引起寄生电容的动态漂移,导致实际应用中开关转换紊乱,dV/dt控制失效[9-11]。