高阻硅基GaN晶片上MIS栅结构GaN HEMT射频器件研制

作者：顾子悦; 吴灯鹏; 程新红^*; 刘晓博; 俞跃辉

来源：微波学报, 2019, 35(04): 16-20.

DOI：10.14183/j.cnki.1005-6122.201904004

• 高阻硅
• 氮化镓射频
• 金属-绝缘层-半导体栅结构

5G通信中3.4～3.6 GHz是主要使用频段。GaN射频器件由于高频、低功耗、高线性度等优势,满足5G通信应用需求。文中在高阻硅基GaN外延片上研制了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor, HEMT),并分析了金属-绝缘层-半导体(Metal-Insulator-Semiconductor,MIS)栅对器件直流和射频特性的影响。研究发现:相比于肖特基栅结构,MIS栅结构器件栅极泄漏电流减少2～5个数量级,漏极驱动电流能力和跨导提高10%以上;频率为3.5 GHz时,增益从1.5 dB提升到4.0 dB,最大资用增益从5.2 dB提升到11.0 dB,电流增益截止频率为8.3 GHz,最高振荡频率为10.0 GHz。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院上海微系统与信息技术研究所