GaAs基单片集成InGaP／AIGaAs／InGaAs增强／耗尽型PHEMTs

提出了一种新结构单片集成增强/耗尽型(E/D)InGaP/AlGaAs/InGaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMTs).外延层材料通过分子束外延技术生长,在室温下,其电子迁移率和二维电子气浓度分别为5410cm2/(V·s)和1.34×1012cm-2.首次提出了普通光学接触曝光分步制作增强与耗尽型的栅技术方法.研制出了单片集成E/D型PHEMTs,获得良好的直流和交流特性,最大饱和漏电流密度分别为300和340mA/mm,跨导为350和300mS/mm,阈值电压为0.2和-0.4V,增强型的fT和fmax为10.3和12.4GHz,耗尽型的fT和fmax为12.8和14.7GHz.增强/耗尽型PHEMTs的栅漏反向击穿电压都为-14V.     

单片集成的增强型和耗尽型pHEMT技术

随着射频/微波器件的快速发展及其应用领域的日益扩大,基于半导体单片集成技术的多种器件集成工艺不断发展。研究了一种采用AlGaAs-InGaAs的砷化镓化合物衬底。琥珀酸湿法蚀刻工艺对器件电性能影响较小。将耗尽型和增强型赝配高电子迁移率晶体管(pseudomorphic High-Electron-Mobility Transistor, pHEMT)器件集成于同一芯片半导体工艺技术。结果表明,增强型晶体管Y型栅极的线宽为0.25 m,开启电压为0.3 V;耗尽型晶体管栅极的线宽为0.5 m,开启电压为-0.8 V,实现了在同一芯片上集成从负到正的栅极电压分布,为设计者提供了更为宽广的设计平台。这种集成技术可以应用于低噪声放大器、线性天线开关、滤波器以及功率控制装置等领域。     

单片集成0.8μm栅长GaAs基InGaP/AlGaAs/InGaAs增强/耗尽型赝配高电子迁移率晶体管

优化了GaAs基InGaP/AlGaAs/InGaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)的外延结构,有利于获得增强型PHEMT的正向阈值电压.采用光学接触式光刻方式,实现了单片集成0.8μm栅长GaAs基InGaP/AlGaAs/InGaAs增强/耗尽型PHEMT.直流和高频测试结果显示:增强型(耗尽型)PHEMT的阈值电压、非本征跨导、最大饱和漏电流密度、电流增益截止频率、最高振荡频率分别为0.1V(-0.5V),330mS/mm(260mS/mm),245mA/mm(255mA/mm),14.9GHz(14.5GHz)和18GHz(20GHz).利用单片集成增强/耗尽型PHEMT实现了直接耦合场效应晶体管逻辑反相器,电源电压为1V,输入0.15V电压时,输出电压为0.98V;输入0.3V电压时,输出电压为0.18V.     

Design and application of a depletion-mode NJFET in a high-voltage BiCMOS process

A novel depletion-mode NJFET compatible high-voltage BiCMOS process is proposed and experimentally demonstrated with a four-branch 12-bit DAC(digital-to-analog converter).With this process,an NJFET with a pinch-off voltage ofabout-1.5 V and a breakdown voltage of about 16 V,an NLDDMOS(N-type lightly-dosed-drain in MOS) with a turn-on voltage of about 1.0 V and a breakdown voltage of about 35 V,and a Zener diode with a reverse voltage of about 5.6 V were obtained.Measurement results showed that the conver...     

Monolithic Integration of InGaP/AlGaAs/InGaAs Enhancement/Depletion-Mode PHEMTs

提出了一种新结构单片集成增强/耗尽型(E/D)InGaP/AlGaAs/InGaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMTs).外延层材料通过分子束外延技术生长,在室温下,其电子迁移率和二维电子气浓度分别为5410cm2/(V·s)和1.34×1012cm-2.首次提出了普通光学接触曝光分步制作增强与耗尽型的栅技术方法.研制出了单片集成E/D型PHEMTs,获得良好的直流和交流特性,最大饱和漏电流密度分别为300和340mA/mm,跨导为350和300mS/mm,阈值电压为0.2和-0.4V,增强型的fT和fmax为10.3和12.4GHz,耗尽型的fT和fmax为12.8和14.7GHz.增强/耗尽型PHEMTs的栅漏反向击穿电压都为-14V.     

A low-power differential injection-locked frequency divider with output power flatness in 0.5 μm E/D-mode GaAs PHEMT

This study implemented an injection-locked frequency divider (ILFD) on Ka-band millimeter-wave communication systems in 0.5 μm enhancement/depletion-mode (E/D-mode) GaAs PHEMT technology. The ILFD presents a low-power design based on the differential-injection circuit topology without using any injectors. Compared with the conventional single-injection ILFD circuits, the proposed ILFD exhibits output power flatness and wide locking range characteristics with a power consumption of 0.9 mW under a 0.4 V supply. The self-oscillation frequency was chosen to be 20 GHz for divided-by-2 operation. The measured locking range is approximately 11.5 GHz ranging from 32.5 GHz to 44 GHz when the injection power level is 5 dBm. The locking range exhibiting a 3 dB power roll-off characteristic at output is 10.5 GHz ranging from 33 GHz to 42.5 GHz.     

高压BiCMOS工艺中耗尽型NJFET的设计与应用

摘 要：本文提出了一种新型的兼容高压BiCMOS工艺的耗尽型NJFET,并实际研制了一种四路12位数模转换器。研制的NJFET夹断电压-1.5V,击穿电压17V;带轻掺杂漏区的高压NMOS管开启电压1.0V,击穿电压35V;齐纳二极管的正向电压5.5V。使用该耗尽型NJFET及其兼容工艺研制的四路12位数模转换器的基准温度系数为±25ppm/℃,微分误差小于±0.3LSB,线性误差小于±0.5LSB,还可以广泛应用于其他高压数模/模数转换器的研制。     

一种启动电流为0的CMOS低功耗低成本电流源

根据传统电流源结构,设计了一种启动电流为0的CMOS低功耗电流源。电流源的启动电路仅采用一个耗尽型MOS管,电路正常工作后启动电路会自动关断。仿真结果显示电路正常工作后启动部分消耗的电流基本降为0,整个电路功耗24．9μW。这种结构降低了整个电路的功耗,大大节省了芯片面积。电路基于TSMC0．18μm CMOS工艺,电源电压1．8V,仿真软件为Hspice。     

500 V耗尽型NLDMOS器件研究

基于一款LED驱动芯片中耗尽型高压NLDMOS器件的参数要求,提出一种耗尽型高压NLDMOS的器件结构和参数设计优化方法.分析了沟道注入工艺对器件阈值电压和表面电场分布的影响,综合利用RESURF技术和线性漂移区技术,改善耗尽型NLDMOS的表面电场分布,从而提高了器件的击穿电压.在漂移区长度L≤50μm下,器件击穿电压达到600 V以上,可以应用于LED驱动芯片整流器电路等各种高压功率集成电路.     

GaAs基单片集成InGaP/AlGaAs/InGaAs增强/耗尽型PHEMTs

提出了一种新结构单片集成增强/耗尽型(E/D)InGaP/AlGaAs/InGaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMTs).外延层材料通过分子束外延技术生长,在室温下,其电子迁移率和二维电子气浓度分别为5410cm2/(V·s)和1.34×1012cm-2.首次提出了普通光学接触曝光分步制作增强与耗尽型的栅技术方法.研制出了单片集成E/D型PHEMTs,获得良好的直流和交流特性,最大饱和漏电流密度分别为300和340mA/mm,跨导为350和300mS/mm,阈值电压为0.2和-0.4V,增强型的fT和fmax为10.3和12.4GHz,耗尽型的fT和fmax为12.8和14.7GHz.增强/耗尽型PHEMTs的栅漏反向击穿电压都为-14V.