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适用于 X 波段 AESA 雷达应用的 10W GaN on SiC CPW MMIC 高功率放大器，PAE 为 44.53%
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)。
金属半导体性能增强... - DR-NTU
AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 结构具有出色的电气和材料特性，使其成为制造高性能紫外光电探测器 (UV PD) 的理想选择，尤其是使用金属-半导体-金属 (MSM) 配置时。然而，MSM 设计的金属布局和多堆栈 HEMT 中的晶体缺陷会降低光电流并降低器件性能。具有不同纳米特征的 AlGaN/GaN 表面纳米结构化是一种很有前途的方法，可以提高光吸收效率并增加器件响应。在这项工作中，我们展示了通过使用周期性纳米孔阵列设计表面来增强性能参数的 AlGaN/GaN HEMT MSM 紫外光电探测器。光学模拟用于优化纳米孔周期性和深度的设计。我们制造了具有不同纳米孔深度的无图案化和纳米孔图案化器件，并且随着纳米孔的加入，它们的性能得到了显着增强。具有 40 nm 深纳米孔和 230 nm 阵列周期的器件在光电流 (0.15 mA)、响应度 (1.4 × 10 5 AW − 1 )、紫外/可见光抑制比 (≈ 10 3 ) 和比探测率 (4.9 × 10 14 Jones) 方面表现出最高的性能。这些发现提出了一种与 HEMT 兼容的策略来增强紫外光电探测器在电力光电应用中的性能，突出表明纳米孔图案化对于紫外光电检测技术的进步具有良好的前景。
母校StudiorumUniversitàdiBologna Archivio ...
摘要 - 在本文中，我们对在长期外国家应力下具有p-gan栅极的gan-on-on-si功率hemt中发生的时间依赖性排水崩溃进行了广泛的研究。尤其是，研究了由高温偏移应力引起的时间依赖性分解，这是不同过程和结构变化的函数。主要结果表明，通过改变门对距离距离（L GD）和场板配置，故障的物理位置也会发生变化。如果L GD相对较短（3 µm），则会通过排水和源之间的GAN通道层发生时间分解。在这种情况下，较薄的GAN层显着改善了长期偏离应力的稳健性。如果L GD相对长（≥4µm），则故障发生在二维电子气体（2DEG）和源场板之间。在第二种情况下，GAN层的厚度和L GD对时间依赖性分解没有显着影响，而可以优化场板长度以减少暴露于高电场的面积，因此限制了故障的可能性。最后，也已经分析了Algan屏障层的作用。如果L GD = 3 µm，则首选较薄的α层，而如果LGD≥4µm，则较低的铝含量的较厚层会增加较长的时间，以使较长的时间在未稳定应力下分解。
功率 MOSFET 电路模型引领 GaN HEMT 建模之路——综述
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。
局部应变修改对 AlGaN 整体特性的影响 ...
微电子器件的性能和可靠性受器件层内的机械应变控制。通常，这是通过从外部或内部施加均匀分布的应变来研究的。本研究的重点是 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT)，由于其压阻和压电特性，预计它对应变更敏感。因此，我们假设即使是微小但局部的应变也可能对 HEMT 的整体行为产生重大影响。为了研究这一假设，我们通过在 800 × 840 μ m 2 尺寸 HEMT 芯片背面铣削一个深度约为 70 μ m 的 20 × 30 μ m 2 微沟槽来引入高度局部的应变释放。使用微拉曼技术绘制了由此产生的平面内残余应变的局部松弛。我们的结果表明，仅 0.02% 的应变下降就可以使总输出饱和电流降低高达 ~20%。输出电流下降的原因是器件层中的应变释放导致二维电子气 (2DEG) 载流子密度和电子迁移率降低。然而，应变释放的机械过程也会导致界面产生缺陷，从而增加漏电流。我们的局部应变重新分布技术可以成为替代电子设备通道中固有局部应变累积影响的有效工具。
氮化镓（GaN）中质子反冲离子的LET和射程特性
近年来，氮化镓 (GaN) 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 受到航天电子界越来越多的关注。尽管 GaN 的电子质量优于 Si，电子迁移率更高，热导率优于砷化镓 (GaAs)，但后者的辐射硬度研究已有数十年 [1]，并且普遍得到充分了解。航天电子设备面临的主要威胁之一是重离子轰击引起的单粒子效应 (SEE)。虽然大多数此类事件是由银河宇宙射线 (GCR) 造成的，但这些粒子的能量通常比实验室环境中产生的更高。作为一种折衷方案，人们使用低能离子来产生类似的效果。通过这些重离子测试，结合工程控制和统计模型，通常可以可靠地预测电子设备的辐射硬度。在过去的 15 年里，人们对 GaN 设备 [2-7] 的 SEE 和位移损伤剂量 (DDD) 进行了广泛的研究和测试。不幸的是，即使是这些低能量重离子也只有全球少数几家工厂生产。一种更常见的高能粒子是质子。在医疗行业中，约 200 MeV 的质子被大量用于治疗和诊断目的，与重离子相比，它相对容易获得 [8]。许多研究
夹式粘合 CCPAK-1212：设计下一代 GaN 产品 Serge Karboyan、Ding Yandoc、Barr Licup、Manikant、Sara Martin Horcajo、Stefano
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
GaN/AlGaN 和 SiC 电子和光子器件中的辐射损伤
宽带隙半导体 SiC 和 GaN 已商业化用于电力电子和可见光至紫外发光二极管（例如 GaN/InGaN/AlGaN 材料系统）。对于电力电子应用，SiC MOSFET（金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管）和整流器以及 GaN/AlGaN HEMT 和垂直整流器在高功率水平下提供比 Si 器件更高效的切换，现在正用于电动汽车及其充电基础设施。这些器件还可应用于涉及高温和极端环境的电动飞机和太空任务。在本综述中，将它们的固有辐射硬度（定义为对总剂量的耐受性）与 Si 器件进行了比较。宽带隙半导体的固有辐射硬度更高，部分原因是它们产生缺陷的阈值能量（原子键强度）更大，更重要的是因为它们的缺陷复合率高。然而，现在人们越来越认识到，SiC 和 GaN 功率器件中重离子引起的灾难性单粒子烧毁通常发生在电压约为额定值的 50% 时。在高线性能量传输速率和高施加偏压下，离子诱导泄漏发生在外延区域内的临界功率耗散之上。沿离子轨道耗散的功率量决定了漏电流衰减的程度。最终结果是沿离子轨道产生的载流子发生碰撞电离和热失控。发光器件不受这种机制的影响，因为它们是正向偏置的。应变最近也被确定为影响宽带隙器件辐射敏感性的一个参数。
NC州立大学（NCSU）在电气和C
NC州立大学（NCSU）在电气和计算机工程部门的III-V半导体领域以及材料科学与工程学部门内有几个博士后位置空缺。博士后研究职位在以下研究领域提供：III-硝酸盐电子和光电设备的异质整合，制造和表征：设计和开发下一代异质整合III-nitride Optoelectronic和电子设备。位置将包括电子和光电设备结构的设备设计，制造，表征和测试，以实现宽带的带隙电子光功能IC。强烈优选III-N设备设计和制造方面的先前经验。III二硝酸RF设备设计，制造和表征（Pavlidis）：设计和模型的新型RF设备，使用宽带gap（WBG）和超宽的带隙（UWBG）III-硝酸盐用于下一代功率放大器。制造这些设备，考虑了通过晶圆粘结整合异质材料以增强性能/功能的机会。执行设备和测试结构的DC-TO-RF表征，将材料属性与设备行为联系起来。优先使用III-V HEMT和/或HBT的事先经验。III-Nitride Epitaxy and Materials Characterization (Sitar): MOCVD growth of III-nitrides (primarily) on native substrates, III-nitride structures (heterojunctions, MQWs, graded layers, lateral polarity structures) for electronic and optoelectronic devices, materials characterization (XRD, AFM, XPS, SEM, TEM, PL, electrical).需要在III-NINRIDE或相关的宽带隙半导体方面的经验。需要强大的物理背景。
肖特基轻掺杂 P-中的捕获效应研究……
本文研究了用于低功耗应用的肖特基轻 Mg 掺杂 p-GaN 栅极堆栈的捕获效应，并进一步分析了 c 射线辐照下 AlGaN/GaN 界面陷阱。当 c 射线辐照剂量高达 800 krad 时，平带电压的变化可以忽略不计，这表明 p-GaN 栅极结构具有出色的辐射耐受性。在 500 kHz 以下和以上的测量频率下观察到电容弥散之间的差异，这归因于不同位置随栅极电压变化的捕获效应。此外，提出了频率相关电导法来评估不同剂量的 c 射线辐照对 AlGaN/GaN 界面陷阱的影响。基于该方法，除了传统常开型高电子迁移率晶体管（HEMT）中发现的浅陷阱态[陷阱激活能（ET）约为0.334–0.338 eV]之外，在AlGaN/GaN界面处还检测到了另一类更深的陷阱态（ET约为0.467–0.485 eV）。观察到随着辐照剂量的增加，浅陷阱态的ET分布在更深和更宽的范围内。此外，深和浅ET在600 krad剂量辐照后都降低，但在800 krad剂量辐照后都增加。透射电子显微镜和原子力显微镜用于展示光滑的AlGaN/GaN界面形貌，该形貌在800 krad剂量的c射线辐照后不会受到太大的损坏。这项工作可以为进一步了解低压应用的p-GaN栅极HEMT的辐射耐受性和捕获效应提供帮助。