InAs/AlSb HEMTs器件研究及LNA電路設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-31 17:42
與傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件GaAs和GaN HEMTs相比,InAs/AlSb HEMTs作為典型的銻基化合物半導(dǎo)體(ABCS)器件具備更高的電子遷移率和電子飽和漂移速度,在高速、低功耗、低噪聲等應(yīng)用方面擁有良好的發(fā)展前景。特別在深空探測(cè)方面,InAs/AlSb HEMTs作為深空探測(cè)的低噪聲放大器(LNA)的候選核心器件具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。因此,本文針對(duì)InAs/AlSb HEMTs器件開(kāi)展了系統(tǒng)研究,在器件特性研究、模型建立、電路設(shè)計(jì)及制備工藝等方面進(jìn)行了較為深入的探討,填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的空白。對(duì)InAs/AlSb HEMTs器件結(jié)構(gòu)及工作機(jī)理進(jìn)行了分析,并對(duì)器件特性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)由于窄帶隙及Ⅱ類(lèi)能帶交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的影響, InAs/AlSb HEMTs存在較大柵極漏電流,同時(shí)碰撞離化效應(yīng)對(duì)其直流和RF影響顯著。在此基礎(chǔ)上,研究了適用于InAs/AlSb HEMTs的小信號(hào)等效電路模型,并對(duì)傳統(tǒng)模型參數(shù)提取方法做出改進(jìn)。對(duì)InAs/AlSb HEMTs器件的噪聲進(jìn)行理論分析,建立了改進(jìn)小信號(hào)噪聲模型,引入ing和ind分別表示柵極熱噪聲和漏極熱噪聲,同時(shí)在柵極附加另外的一個(gè)噪聲源ing,s來(lái)表...
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:133 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1?ESA用于深空探測(cè)低溫LNA應(yīng)用材料發(fā)展動(dòng)態(tài)PI??
?/??^^??圖1.1?ESA用于深空探測(cè)低溫LNA應(yīng)用材料發(fā)展動(dòng)態(tài)PI??1.2?InAs/AlSb?HEMTs?器件的優(yōu)勢(shì)??InAs/AlSb?HEMTs是一種典型的錦化物半導(dǎo)體器件。所謂鋪化物半導(dǎo)體??(ABCS,?Antimonide?Based?Compound?Semiconductors)特指由?III?族兀素與?V?族??元素組成的化合物,其晶格常數(shù)一般在0.61?nm左右范圍,因此被稱(chēng)作"0.61?nm??III-V族材料"口]。如圖1.2所示,InSb,GaSb,AlSb,?InAs等材料其晶格常數(shù)均??在化6-0.64?nm之間,為典型的ABCS材料。與傳統(tǒng)的SiC和GaAs半導(dǎo)體材料相??比,ABCS材料的禁帶寬度較窄,且其禁帶寬度可W通過(guò)改變基本材料組合方式??的方法在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié),除此之外,其具備較高的電子遷移率和電子速??率,這些特點(diǎn)使其在超高速低功耗上具備廣泛的應(yīng)用前景。與此同時(shí),ABCS材料??的異質(zhì)結(jié)材料擁有十分豐富的能帶結(jié)構(gòu)
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Interfacial characteristics of Al/Al2O3/ZnO/n-GaAs MOS capacitor[J]. 劉琛,張玉明,張義門(mén),呂紅亮. Chinese Physics B. 2013(07)
[2]射頻電路的ADS設(shè)計(jì)仿真與分析[J]. 何蘇勤,白天石. 微電子學(xué). 2011(04)
[3]銻化物半導(dǎo)體材料與器件應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 劉超,曾一平. 半導(dǎo)體技術(shù). 2009(06)
碩士論文
[1]InAs/AlSb HEMT器件特性與工藝研究[D]. 崔強(qiáng)生.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]適用于無(wú)線局域網(wǎng)的CMOS低噪聲放大器設(shè)計(jì)[D]. 關(guān)赫.西安電子科技大學(xué) 2009
[3]GaN HEMT器件等效電路宏模型與測(cè)試分析[D]. 陳昭祥.電子科技大學(xué) 2007
[4]砷化鎵射頻功率MESFET大信號(hào)模型研究[D]. 劉桂云.西安電子科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3208682
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:133 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1?ESA用于深空探測(cè)低溫LNA應(yīng)用材料發(fā)展動(dòng)態(tài)PI??
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?/??^^??圖1.1?ESA用于深空探測(cè)低溫LNA應(yīng)用材料發(fā)展動(dòng)態(tài)PI??1.2?InAs/AlSb?HEMTs?器件的優(yōu)勢(shì)??InAs/AlSb?HEMTs是一種典型的錦化物半導(dǎo)體器件。所謂鋪化物半導(dǎo)體??(ABCS,?Antimonide?Based?Compound?Semiconductors)特指由?III?族兀素與?V?族??元素組成的化合物,其晶格常數(shù)一般在0.61?nm左右范圍,因此被稱(chēng)作"0.61?nm??III-V族材料"口]。如圖1.2所示,InSb,GaSb,AlSb,?InAs等材料其晶格常數(shù)均??在化6-0.64?nm之間,為典型的ABCS材料。與傳統(tǒng)的SiC和GaAs半導(dǎo)體材料相??比,ABCS材料的禁帶寬度較窄,且其禁帶寬度可W通過(guò)改變基本材料組合方式??的方法在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié),除此之外,其具備較高的電子遷移率和電子速??率,這些特點(diǎn)使其在超高速低功耗上具備廣泛的應(yīng)用前景。與此同時(shí),ABCS材料??的異質(zhì)結(jié)材料擁有十分豐富的能帶結(jié)構(gòu)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Interfacial characteristics of Al/Al2O3/ZnO/n-GaAs MOS capacitor[J]. 劉琛,張玉明,張義門(mén),呂紅亮. Chinese Physics B. 2013(07)
[2]射頻電路的ADS設(shè)計(jì)仿真與分析[J]. 何蘇勤,白天石. 微電子學(xué). 2011(04)
[3]銻化物半導(dǎo)體材料與器件應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 劉超,曾一平. 半導(dǎo)體技術(shù). 2009(06)
碩士論文
[1]InAs/AlSb HEMT器件特性與工藝研究[D]. 崔強(qiáng)生.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]適用于無(wú)線局域網(wǎng)的CMOS低噪聲放大器設(shè)計(jì)[D]. 關(guān)赫.西安電子科技大學(xué) 2009
[3]GaN HEMT器件等效電路宏模型與測(cè)試分析[D]. 陳昭祥.電子科技大學(xué) 2007
[4]砷化鎵射頻功率MESFET大信號(hào)模型研究[D]. 劉桂云.西安電子科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3208682
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