微波硅功率双极型管脉冲顶降和增益压缩特性分析

对影响微波硅功率双极型晶体管脉冲波形顶降、顶升和增益压缩特性的器件设计、工艺和使用因素进行了分析.脉冲顶降的本质原因是结温上升,结温又同芯片特性、内匹配电路与芯片键合一致性密切相关;脉冲顶降还与器件在电路中的工作状态相关.脉冲顶升主要是与肖特基势垒接触和较低的器件工作温度有关;影响增益压缩的主要原因是电流饱和与电压饱和...     

L波段硅脉冲功率管52000器件小时的脉冲射频加速寿命试验

利用红外热像显微测量峰值结温方法对L波段硅脉冲功率晶体管在脉冲射频(f=1.3 GHz,Pin=40 W,r=150μs,D=10％)和峰值结温220℃条件下进行52000器件小时的脉冲射频加速寿命试验.由此估算出该功率管在峰值结温125℃和上述RF条件下,器件失效率λ≤1.59×10-7h-1.试验分析表明,采用本试...     

4.4～4.8GHz 15W硅脉冲功率晶体管

硅微波功率晶体管具有功率大、可靠性好等优点,是非常重要的半导体器件,在电子设备中有着广泛应用,其典型应用主要在通信、雷达等领域。从性能上,该类器件一直向更高的频率和更大的输出功率两个方向发展,以满足更多的实际使用要求。南京电子器件研究所近期在φ1100mm硅圆片加工线上制作出4.4～4.8GHz15W硅脉冲功率晶体管。该器件在工作电压28V、脉冲宽度100μs、占空比10%时,全带内输出功率大于15W,功率增益大干7dB。该器件着重加强对芯片的微波性能设计.兼顾输出功率、功率增益、带宽、过激励、过饱和性能和抗失配抗烧毁能力等诸多因素进行芯片优化,并利用ISE软件对关键工艺进行工艺模拟设计和优化。器件采用NPN硅外延环台面梳状结构,发射极和基极线宽0.5μm。每个器件由5个芯片经匹配而成,总发射极周长42000gm。在工艺上采用了多层金属布线和0.5μm精细加工等先进工艺技术。在内匹配方面采取适当的措施减少管壳寄生参数对器件微波性能的影响,提高输出功率,展宽频带,从而最终实现了器件的频率和功率性能。目前在S波段频率以下的应用中,硅微波功率器件占优势,在C波段以上则主要采用GaAs器件。然而在脉冲应用中,GaAs...     

锗硅基区异质结双极型晶体管(GeSi-HBT)的研制

<正>GeSi/Si异质结构材料因其物理特性及其与硅平面工艺的相容性,是制备一系列高频、高速、低温器件的新型半导体材料,可用于通讯、雷达、遥感、计算机、低温电子学等领域。 南京大学与南京电子器件研究所合作,在国内首次研制出GeSi-HBT器件。该器件结构如图1所示。在N~+-Si(100)衬底上外延n-Si层作为集电区,采用快速辐射加热/超低压化学气相淀积(RRH/VLP-CVD)外延方法制备掺硼的GeSi基区,用PECVD方法生长掺磷的p-Si:H发射区。工艺上采取了一系列措施,完成了GeSi-HBT器件的制备。     

2GHz100W硅脉冲功率晶体管

本文叙述了硅脉冲功率晶体管的设计制造，采用了动态镇流、钳位二极管、内匹配等技术。器件在f。=1.85～2.15GHz，D=2%，τp=40us条件下，输出功率P。≥100W，功率增益Gp≥ 7dB，集电极效率ηc≥40%，并具有较高的抗激励耐量。在f。=2.15GHz，τp=40us，D=2%，Pi=25W，Vcc=36V时，P。≥120W；当Vcc=40V时P。≥153W。     

双层金属电极对硅功率晶体管结温的改善

通过红外热相分析发现,在直流工作条件下,双层金属电极硅功率晶体管芯片比单层金属电极的结温低10℃以上;在微波工作条件下,双层金属电极芯片的结温比单层金属电极的低43.7℃。试验结果表明,双层金属电极能够改善硅微波功率晶体管芯片内微波输入功率和结温分布的均匀性。     

对功率器件击穿电压的模拟优化

文章分析了微波功率器件的特点及其对器件击穿电压的影响,并在此基础上通过采用扩散保护环和耗尽区腐蚀两种方法来提高器件的击穿电压。文中对两种方法的相关参数进行了模拟优化,最终在浓度和厚度分别为9×1015cm-3和3μm的外延材料上制作出击穿电压为55V的C波段20W功率器件。     

总剂量辐射对硅双极和MOS器件性能的影响

对比研究了总剂量辐射对硅微波功率双极器件、LDMOS器件、VDMOS器件以及常规功率VDMOS和抗辐射加固功率VDMOS器件电性能的影响,并分析了辐射后器件性能变化的原因,为抗辐射加固方法的改进和优化提供了基础。     

3.1～3.4GHz50W硅功率晶体管

南京电子器件研究所研制成功工作频率３．１～３．４ＧＨｚ,脉冲宽度３００μｓ,占空比１０％,输出功率大于５０Ｗ,功率增益大于７ｄＢ,效率大于４０％的硅脉冲功率晶体管。该器件在脉冲宽度为１００μｓ时输出功率大于６０Ｗ。器件的输出功率、增益和效率等特性所能达到的水平是工作频率的敏感函数。随着工作频率的提高,器件的高频功率优值（Ｐｏ·Ｒｏ）下降,微波寄生参量变得非常突出,信号损耗增大,造成器件的输出功率、增益和效率的大幅度下降。因少子迁移率的限制,硅功率器件一般工作于Ｓ波段以下。限制器件功率输出的另一重…