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SiC 基板上的 15 GHz 外延 AlN FBAR - Debdeep Jena
摘要 — 展示了 SiC 衬底上的外延 AlN 薄膜体声波谐振器 (FBAR)，其一阶厚度扩展模式为 15-17 GHz。对于 15 GHz epi-AlN FBAR，其品质因数 Q max ≈ 443、机电耦合系数 k 2 eff ≈ 2 . 3 % 和 f · Q ≈ 6 . 65 THz 品质因数在 Ku 波段 (12-18 GHz) 中名列前茅。具有高品质因数的干净主模式使此类 epi-AlN FBAR 可用于具有干净频带和陡峭抑制的 Ku 波段声波滤波器。由于这种外延 AlN FBAR 与 AlN/GaN/AlN 量子阱高电子迁移率晶体管 (QW HEMT) 共享相同的 SiC 衬底和外延生长，因此它们非常适合与 HEMT 低噪声放大器 (LNA) 和功率放大器 (PA) 进行单片集成。
用于 76-GHz 汽车雷达的 HEMT 毫米波单片 IC 技术
本文介绍了用于开发实用汽车雷达系统的单片 IC 技术，涵盖 HEMT 器件结构、IC 制造工艺、倒装芯片组装和电路设计。具有 0.15 µm 栅极的 InGaP/InGaAs HEMT 用于 W 波段的毫米波单片 IC，在 76 GHz 时提供 9 dB 的最大稳定增益。高度控制倒装芯片键合与柱互连被证明是一种低成本的组装方法。提出了一种用于模拟面朝下的共面波导的去嵌入技术。使用该技术设计了一个芯片组，包括 76 GHz 放大器、76 GHz 混频器、76 GHz SPDT 开关、38/76 GHz 倍频器、38 GHz 压控振荡器和 38 GHz 缓冲放大器。所制造的芯片组在汽车雷达系统中表现出了高性能。
FBS-GAM02-P-R50
EPC Space FBS-GAM02-P-R50 系列抗辐射多功能电源模块采用 eGaN ® 开关功率 HEMT，设计用于商业卫星空间环境。这些模块包括两个输出功率开关、两个高速栅极驱动电路（完全由 eGaN ® 开关元件组成）、两个带防直通逻辑的功率肖特基二极管钳位元件（用于半桥连接）和一个 +5 V DC 栅极驱动偏置“电源良好”监控电路，采用创新、节省空间的 18 针 SMT 模塑环氧封装。数据表参数保证“辐射后效应”，采用 EPC Space 100% 逐晶圆 eGaN ® 元件抗辐射强度保证验证材料。电路设计符合美国专利 #10,122,274 B2。商业评级 9A515.x 设备。
Algan/GaN高电子的制备和表征...
4.1 简介 ................................................................................................................ 58 4.2 最先进的氮化镓衬底 ................................................................................ 59 4.2.1 块状单晶 GaN 衬底 ........................................................................ 59 4.2.2 异质衬底上的 GaN：蓝宝石和碳化硅 ........................................................ 61 4.2.3 硅衬底上 GaN 技术与块状硅和绝缘体上硅 (SOI) 衬底的集成 ............................................................................................................................. 63 4.3 SOI 和块状 Si 衬底上 AlGaN/GaN 异质结构的生长和特性 ............................................................................................................. 66 4.3.1 实验细节 ........................................................................................................ 66 4.3.2 AlGaN/GaN 异质结构的生长 ............................................................................................. 66 4.3.3 结果与讨论 ............................................................................................................. 69 4.4 制备和特性体硅和 SOI 衬底上的 HEMT ...................................................................................... 78 4.4.1 实验细节 ...................................................................................................... 78 4.4.2 AlGaN/GaN HEMT 电气特性 ...................................................................... 78 4.4.3 使用微拉曼分析探测 AlGaN/GaN HEMT 通道温度 ............................................................................................................. 82 4.5 章节摘要 ............................................................................................................. 96
GaN 高电子迁移率晶体管外延堆栈中穿线位错引起的垂直场不均匀性
数据可用性声明：支持本研究结果的数据可根据合理要求从通讯作者处获取。1 H. Amano、Y. Baines、E. Beam 等人，2018 年 GaN 电力电子路线图，Journal of Physics D: Applied Physics。51，(2018)。2 K. Husna Hamza 和 D. Nirmal，GaN HEMT 宽带功率放大器综述，AEU - 国际电子和通信杂志。116，153040 (2020)。3 G. Meneghesso、M. Meneghini、I. Rossetto、D. Bisi、S. Stoffels、M. Van Hove、S. Decoutere 和 E. Zanoni，GaN 基功率 HEMT 的可靠性和寄生问题：综述，半导体科学与技术。31，(2016)。 4 JA del Alamo 和 J. Joh，GaN HEMT 可靠性，微电子可靠性。49，1200-1206 页 (2009)。5 M. Meneghini、A. Tajalli、P. Moens、A. Banerjee、E. Zanoni 和 G. Meneghesso，基于 GaN 的功率 HEMT 中的捕获现象和退化机制，半导体加工材料科学。78，118-126 页 (2018)。6 B. Kim、D. Moon、K. Joo、S. Oh、YK Lee、Y. Park、Y. Nanishi 和 E. Yoon，通过导电原子力显微镜研究 n-GaN 中的漏电流路径，应用物理快报。104，(2014)。 7 M. Knetzger、E. Meissner、J. Derluyn、M. Germain 和 J. Friedrich，《用于电力电子的碳掺杂变化与硅基氮化镓垂直击穿之间的关系》，《微电子可靠性》。66，16-21 (2016)。 8 A. Lesnik、MP Hoffmann、A. Fariza、J. Bläsing、H. Witte、P. Veit、F. Hörich、C. Berger、J. Hennig、A. Dadgar 和 A. Strittmatter，《碳掺杂氮化镓的性质，固体物理状态 (b)》。254，(2017)。 9 B. Heying、EJ Tarsa、CR Elsass、P. Fini、SP DenBaars 和 JS Speck，《位错介导的氮化镓表面形貌》，《应用物理学杂志》。 85,6470-6476 (1999)。
用于 110 GHz 以上高功率单片集成电路的 SiC 基板集成波导
摘要 — 在 SiC 晶片上设计、制造和测量了不同几何形状的基片集成波导 (SIW)，以及基于 SIW 的谐振器、基于 SIW 的滤波器、接地共面波导 (GCPW)、GCPW-SIW 过渡和校准结构。使用两层校准从 GCPW 探测的散射参数中提取固有 SIW 特性。由此产生的 D 波段 (110-170 GHz) SIW 表现出创纪录的低插入损耗 0.22 ± 0.04 dB/mm，比 GCPW 好四倍。3 极滤波器在 135 GHz 时表现出 1.0 dB 的插入损耗和 25 dB 的回波损耗，这代表了 SiC SIW 滤波器的最新水平，并且比 Si 片上滤波器好几个数量级。这些结果显示了 SIW 有望在同一 SiC 芯片上集成 HEMT、滤波器、天线和其他电路元件。关键词 — 腔体谐振器、微波滤波器、毫米波集成电路、半导体波导
使用原位光发射光谱法了解溅射沉积亚稳态铁电纤锌矿 Al0.6Sc0.4N 薄膜的可重复性
随着相关应用领域的扩大，人们对 AlN 基 III 族金属氮化物半导体合金（如 (Al,Ga)N 和 (Al,In,Ga)N）的关注度也与日俱增。首先，人们之所以对它们感兴趣，是因为它们具有可调特性，可用于发光二极管 (LED) 和其他光电应用 [1]，并且具有宽带隙 (WBG) 半导体特性，可用于射频 (RF) 和电力电子应用中的高电子迁移率晶体管 (HEMT)。[2] 2009 年，首次有报道称在 AlN 中添加钪可显著提高压电响应 [3]，并很快被用于压电薄膜器件，如手机中的薄膜体声波谐振器 (FBAR)。 [4] 最近有关 Al 1-x Sc x N（x ≥ 0.1）的铁电性的报道，作为第一种纤锌矿铁电材料，引起了进一步的科学兴趣[5,6]，也引起了作为混合逻辑存储器设备候选者的重大技术兴趣。
克服先进 InP HEMT 制造中的挑战
关键词：高电子迁移率晶体管 (HEMT)、磷化铟 (InP)、高频、制造摘要自 DARPA 太赫兹电子项目结束以来，诺斯罗普·格鲁曼公司 (NG) 一直致力于将工艺过渡到 100 毫米，并使先进的 InP HEMT 技术适用于高可靠性 A 类空间应用。NG 的 100 nm InP HEMT 节点目前处于制造就绪水平 (MRL) 9，而砷化铟复合通道 (IACC) 节点处于 MRL 3/4。为了提高 IACC 的 MRL，NG 一直致力于将工艺从材料生长转移到晶圆加工到 100 毫米生产线，并利用 100 nm InP HEMT 工艺的制造和认证专业知识。在整个工艺转移和成熟过程中，NG 克服了工艺重现性、产量和吞吐量方面的挑战，并进行了广泛的可靠性测试。引言在过去二十年中，在美国国防高级研究计划局、美国宇航局/喷气推进实验室和三军的资助下，诺斯罗普·格鲁曼公司 (NG) 通过积极缩小 InP HEMT 尺寸并使用超高迁移率砷化铟复合通道 (IACC) HEMT 结构，展示了高达太赫兹的高电子迁移率晶体管 (HEMT) [1,2] 和单片微波集成电路 (MMIC) [3-6]，如表 1 所示。InP 和 IACC HEMT 的关键制造步骤是分子束外延 (MBE)、电子束光刻 (EBL) 栅极、基板通孔 (TSV) 以及缩放互连和钝化工艺。材料生长和制造工艺最初是在 NG 的 75 毫米生产线上开发的。NG 致力于技术成熟工作，以缩小制造差距，以提高 IACC 节点的 MRL [7]。工艺概述 InP 和 IACC HEMT 晶圆采用分子束外延法在半绝缘 InP 衬底上生长。IACC 外延剖面具有复合通道，该通道由夹在两个晶格匹配的 In x Ga 1-x As 层之间的 InAs 层组成 [2]。高电子迁移率 InAs 通道是高频低直流功率操作的关键推动因素。肖特基势垒层和重掺杂帽经过优化，可实现低
高-K钝化层对off- ...
砷化甘氨酸（GAAS）是具有高饱和电子速度和高电子迁移率的III-V化合物半导体材料，其电气性能远高于硅材料，该材料已广泛用于高频设备中[5]。GAAS的HEMT正在成为RF组件的最有希望的候选者，例如下一代商业无线通信系统的低噪声或功率放大器[7]。随着新的外延技术和纳米门光刻的开发，基于20 nm GAAS的HEMT设备的最大振荡频率（F MAX）达到了1270 GHz [8]。此外，最大的可用GAAS晶圆可能高达6英寸，这可以降低设备制造成本并进一步促进基于GAA的HEMT设备的广泛使用[5]。但是，当设备应用于各种产品时，可靠性将成为必须解决的最明显问题之一。崩溃电压不仅是影响可靠性的重要因素之一，而且是设备在高功率中的应用。
集成gan-on-si的切换特征 -
2 Gan-on-Si Half-Bridges的底物相关开关特性9 2.1问题和方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 2.2个单个晶体管的电容。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 2.2.1三末端和四末端的末端电容。。11 2.2.2有效电容。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 2.2.3非线性多偏置电容。。。。。。。。。。。。。。。13 2.2.4在名义作战电压下凝结电容相关的量。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14 2.3底物偏置的有限操作电压。。。。。。。。。。。16 2.4分析了半桥底物终止。。。。。。。。。。。。。。19 2.5底物电压分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20 2.5.1固定底物终止的基材 - 源电压计算。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20 2.5.2浮动底物终端的基材 - 源电压计算。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22 2.5.2.1单独浮底物终止。。。。。22 2.5.2.2公共浮底物终止。。。。。。。24 24 2.5.3瞬态基材电压超值和摆动。。。。。。。。25 2.5.4半浮底物终止网络。。。。。。。。。26 26 2.5.5使用测得的电容数据计算底物电压。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 2.6半桥的电容转换，以消除底物降低。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。30 2.6.1半桥的方法，没有耦合的底物32 2.6.2 b = s（常规）终止。。。。。。。。。。。。。。。。。34 2.6.3 b = D终止。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。35 2.6.4 b = g终止。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。36