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帽层对6英寸Si(111)衬底上生长的AlN势垒HEMT性能的影响
近年来，氮化镓 (GaN) 基高电子迁移率晶体管 (HEMT) 因其在降低开关损耗、维持高击穿电压以及保持高温稳定性方面所表现出的卓越性能，其商业化进程不断加快 [1,2]。大尺寸 Si 衬底上 GaN 外延生长技术的进步降低了生产成本。同时，Si 上的 HEMT 器件可以轻松集成到现有的 Si 铸造厂中 [4-6]。上述优势使 GaN 基 HEMT 器件更接近大众市场应用。阻挡层是 HEMT 器件中的关键元件之一，它决定了导电通道的电阻。AlGaN 是最常用的阻挡材料。在 AlGaN / GaN 界面区域形成的二维电子气 (2DEG) 表现出良好的稳定性、低的薄层电阻、高的载流子密度和高的电子迁移率 [7,8]。由于在 AlN / GaN 界面区域形成了更高的 2DEG 密度，AlN 作为阻挡层材料也引起了人们的关注 [9]。据报道，薄层电阻 (Rs) 值低至 128 Ω/sq，2DEG 密度为 3.21 × 10 13 / cm 2 [10]。此外，在 AlN 系统中可以避免合金散射，从而提高 2DEG 霍尔迁移率 [11,12]。已经证明了基于 AlN 阻挡层的 HEMT 器件具有低栅极漏电和高 I on / I off 比 [13]。表 1 总结了最近对具有最佳 Rs 性能的 AlN / GaN 异质结构的研究。然而，由于 AlN 与 GaN 沟道层的晶格失配较大 (2.5%)，因此 AlN 的弛豫是一个主要挑战。氮化硅 (SiN x ) 帽层已被用作表面钝化层，以避免/减少 AlN 弛豫 [ 14 ] 。然而，钝化帽层的成分和厚度对抑制弛豫的影响很少被研究。在本文中，我们报告了包含原位生长的 GaN 和/或 SiN x 帽层的 AlN/GaN 异质结构的长期 2DEG 稳定性。
9.2 ns 至 1 ms 数字控制多调谐死区时间优化，实现高效的 GaN HEMT 功率转换器
摘要 —本文介绍了一种可调的新型死区控制电路，为电源转换器优化提供最佳延迟。我们的方法可以减少死区损失，同时提高给定电源转换器的效率和功率密度。该电路提供了一个可重构延迟元件，可为具有不同负载和输入电压的不同电源转换应用产生宽范围的死区。推导出降压转换器的最佳死区方程，并讨论了其对输入电压和负载的依赖性。实验结果表明，所提出的电路可以提供宽范围的死区延迟，范围从 9.2 ns 到 1000 ns。针对不同的电容负载 (CL ) 和工作频率 (fs ) 测量了所提出的电路的功耗。在 CL = 12 pF、V dd = 3.3 V 和 fs = 200 kHz 时，该电路在测得的死区范围内消耗的功率在 610 µW 到 850 µW 之间。当选择最小死区时间为 9.2 ns 时，所提出的死区发生器可以运行高达 18 MHz。所提出的电路占用面积为 150 µ m × 260 µ m。将制作的芯片连接到降压转换器以验证所提出的电路的运行。与死区时间为 T DLH = T DHL = 12 ns 的固定转换器相比，具有最小 T DLH 和最佳 T DHL 的典型降压转换器在 I Load = 25 mA 时的效率提高了 12%。
用于对流层水和云冰 (TWICE) 仪器的 670 GHz 集成 InP HEMT 直接检测接收器
高层大气中的冰云是气候模型中不确定性的主要来源。对对流层上部的冰粒子进行全球观测可以提供有关气溶胶污染对冰粒子大小影响的信息，而冰粒子大小会影响云的降水过程和反照率 [1-3]。亚毫米波辐射测量仪器可以填补大约 50 µm 至 1 mm 之间的云冰粒子大小信息的空白。例如，CloudSat 的 94 GHz 雷达可以观测直径大于 ~600 µm 的粒子，而 MODIS 红外辐射计可以观测小于 ~50 µm 的粒子 [2]。对流层水和云冰 (TWICE) 仪器试图从 6U CubeSat 平台对冰粒子大小和水蒸气剖面进行全球观测，使用 16 个亚毫米波辐射测量通道，范围
通过 O2 等离子体处理抑制 AlGaN/GaN HEMT 的电流崩塌并提高阈值电压稳定性
全面研究了 O 2 等离子体处理对 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 动态性能的影响。漏极电流瞬态谱表明，经过 O 2 等离子体处理的 HEMT 的电流衰减过程大大减慢并得到缓解。在负栅极偏压应力下，通过 O 2 等离子体处理实现了 10.7 % 的电流崩塌和 0.16 V 的微小阈值电压漂移。此外，HEMT 的电流崩塌比与应力/恢复时间的关系表明，经过 O 2 等离子体处理的 HEMT 在各种开关条件下均具有优异的性能。特别是在高频开关事件中，电流崩塌比从约 50 % 降低到 0.2 %。最后，通过电容-频率测量证明了经过 O 2 等离子体处理的 AlGaN/金属界面的质量，界面陷阱密度 D 估计为 1.39 × 10 12 cm − 2 eV − 1 。这些结果表明，采用 O 2 等离子体处理的 GaN HEMT 是一种在功率开关应用中很有前途的技术。
低功率HEMT LNA用于量子计算
摘要 - 电池管理系统（BMS）对于锂离子电池（LIB）利用率的安全性和寿命至关重要。随着新的传感技术，人工智能的快速开发以及大量电池操作数据的可用性，数据驱动的电池管理吸引了不断扩大的关注，这是一种有希望的解决方案。本评论文章概述了从多层次的角度来看，数据驱动电池管理的最新进展和未来趋势。首先回顾了依赖于电流，电压和表面温度的常规测量的广泛探索的数据驱动方法。在更深入的理解和微观层面上，已经审查了具有多维电池数据的新兴管理策略，并审查了新的传感技术的辅助。通过大数据技术和平台的快速增长来启用，有效利用电池大数据来增强电池管理。这属于数据驱动的BMS框架的上部和宏观水平。通过这项努力，我们旨在激励对下一代数据驱动电池管理的未来发展的新见解。
GaN 基 HEMT 的捕获和可靠性研究
论文委员会：Olivier Latry，鲁昂大学助理教授（HDR），审稿人 Nathalie Malbert，波尔多大学教授 1，审稿人 Dominique Baillargeat，利摩日大学教授，XLIM，主席 Denis Barataud，教授利摩日大学 XLIM，考官 Gaudenzio Meneghesso，教授帕多瓦大学，考官 Raymond Quéré，利摩日大学教授，XLIM，考官 Jean-Luc Roux，CNES 图卢兹工程师，考官 Olivier Jardel，Thales Alenia Space 图卢兹工程师，邀请 Didier Floriot，UMS 半导体工程师，邀请 Jean- Luc Muraro，泰雷兹工程师阿莱尼亚航天图卢兹，邀请
GaN 基 HEMT 中的捕获和可靠性调查
论文委员会：Olivier Latry，鲁昂大学助理教授（HDR），推荐人 Nathalie Malbert，波尔多第一大学教授，推荐人 Dominique Baillargeat，利摩日大学教授，XLIM，校长 Denis Barataud，利摩日大学教授利摩日，XLIM，审查员 Gaudenzio Meneghesso，帕多瓦大学教授，审查员 Raymond Quéré，利摩日大学教授，XLIM，审查员 Jean-Luc Roux，法国国家太空研究中心图卢兹工程师，审查员 Olivier Jardel，泰莱阿莱尼亚宇航公司图卢兹工程师，邀请 Didier UMS Semiconductors 工程师 Floriot 邀请 Thalès Alenia Space Toulouse 工程师 Jean-Luc Muraro 邀请
GaN 基 HEMT 中的捕获和可靠性研究
论文委员会： Olivier Latry，鲁昂大学助理教授 (HDR)，推荐人 Nathalie Malbert，波尔多第一大学教授，推荐人 Dominique Baillargeat，利摩日大学 (XLIM) 教授；Raymond Quéré，利摩日大学 (XLIM) 教授，审查员 Jean-Luc Roux，法国国家太空研究中心图卢兹工程师，审查员 Olivier Jardel，泰雷兹阿莱尼亚宇航公司图卢兹工程师，受邀 Didier Floriot，UMS Semiconductors 工程师，受邀 Jean-Luc Muraro，泰雷兹阿莱尼亚宇航公司图卢兹工程师，受邀
AlN/AlGaN/AlN量子阱通道HEMT
我们对基于 Al x Ga 1 x N 量子阱通道的 AlN/AlGaN/AlN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 的电气特性进行了成分依赖性研究，其中 x ¼ 0.25、0.44 和 0.58。这种超宽带隙异质结构是下一代射频和电力电子器件的候选材料。使用选择性再生长的 n 型 GaN 欧姆接触会导致接触电阻随通道中 Al 含量的增加而增加。DC HEMT 器件特性表明，对于 x ¼ 0.25、0.44 和 0.58，最大漏极电流密度分别从 280 mA/mm 逐渐降低到 30 mA/mm 再到 1.7 mA/mm。与此同时，这三个 HEMT 的阈值电压 (幅度) 同时从 5.2 V 降低到 4.9 V 再到 2.4 V。这一关于 Al 组分 x 对晶体管特性影响的系统实验研究为在 AlN 上设计用于高电压和高温极端电子器件的 AlGaN 通道 HEMT 提供了宝贵的见解。
特刊
自从 1981 年 Mimura 博士展示出第一个高电子迁移率晶体管 (HEMT) 以来，HEMT 得到了迅速发展，并在不同的材料系统中商业化，用于各种应用。在早期开发阶段，基于 AlGaAs/GaAs、GaAs/InGaAs 和 InP 的 HEMT 被广泛应用于高速电子通信应用中，具有出色的噪声和功率性能。GaN HEMT 的发展为更多应用打开了大门，例如电力电子、毫米波频率系统、生物传感和抗辐射电子。最近，基于 AlGaN 和 Ga2O3 的超宽带隙材料 HEMT 已被引入并显示出令人鼓舞的结果。本期特刊将介绍创新的 HEMT 设备、基于 HEMT 技术的应用、HEMT 相关材料研究，包括外延生长、材料特性和制造技术以及 HEMT 模拟。