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提高铝镓氮化物沟道晶体管的输出功率

稿件来源:今日半导体 责任编辑:ICAC 发布时间:2020-05-18

   美国俄亥俄州立大学和南卡罗来纳大学报告了富铝氮化铝镓(AlGaN)沟道晶体管有史以来最高的射频(RF)输出~率密度为10GHz时为2.7W / mm。

  研究人员使用了“微通道”异质结构场效应晶体管(HFET)架构来增强源极触点的电子注入。研究显示通过使用多收缩通道增加接触的相对周长,可以大大减轻高接触电阻带来的挑战。

  研究人员在蓝宝石上制备外延样品,制造始于欧姆接触的形成,接下来进行等离子体蚀刻以创建台面设备隔离。进一步的等离子体蚀刻去除了除微通道之外的AlGaN势垒层。蚀刻之后,用缓冲氧化物蚀刻去除硬掩模。

  在10V的漏极偏置和2V的栅极电势下,微通道器件的导通电阻为6.35Ω-mm,而常规HFET的栅极电压为2V时其导通电阻为11.9Ω-mm。微通道晶体管的140mS / mm峰值跨导比传统器件提高了80%。该团队将卓越的源电子注入~劳归~于其出色的性能。

  对于微通道和常规HFET,阈值为10mA / mm的击穿电压分别为80V和33V。栅极设置为-15V。相比之下,微通道设备在达到击穿阈值之前仅变化了一个数量级。这是由于平面器件的故障主要由漏极引起的势垒降低(DIBL)效应决定,在微通道器件中可以抑制?3.5V的起始偏置。

  由于等离子蚀刻鳍片侧壁处的表面状态,微通道HFET在该范围内遭受高栅极漏电流击穿。研究报告的Al0.65Ga0.35N / Al0.4Ga0.6N微通道HFET的RF输出~率是富铝AlGaN沟道晶体管有史以来的最高值。但是,微通道~率附加效率(PAE)仅为4%,这是由于于低~率增益和增益压缩效应。

原文题目:Boosting output power in aluminium gallium nitride channel transistors

原文来源:http://www.semiconductor-today.com/news_items/2020/apr/osu-090420.shtml

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