圍繞第三代半導(dǎo)體，今年跨國技術(shù)轉(zhuǎn)移大會(huì)專門設(shè)置了多場分會(huì)，其中，11月16日下午舉行的“第三代半導(dǎo)體與新一代移動(dòng)通信技術(shù)”分會(huì)，圍繞著第三代半導(dǎo)體與新一代移動(dòng)通信技術(shù)展開多維度的探討，涉及高性能GaN開關(guān)電源，GaN、SiC材料外延及電子器件等眾多熱點(diǎn)。會(huì)上，來自河北半導(dǎo)體研究所博士、專用集成電路國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王元?jiǎng)偡窒砹?ldquo;高線性度步分級AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管”演講報(bào)告。

河北半導(dǎo)體研究所博士、專用集成電路國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 王元?jiǎng)?/span>
 

　　報(bào)告中指出，為了抑制無線通訊系統(tǒng)中功率放大器的信號扭曲，對GaN器件的線性度提出了越來越嚴(yán)格的要求。傳統(tǒng)GaN基異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管(HFET)的跨導(dǎo)會(huì)在到達(dá)峰值后迅速下降，嚴(yán)重影響器件的大信號可用增益。

 

　　王元?jiǎng)偨榻B說，為了抑制跨導(dǎo)下降，科研人員在器件溝道設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了大量研究，包括雙溝道結(jié)構(gòu)、復(fù)合溝道結(jié)構(gòu)和緩變異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。基于緩變 AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的HFET被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高線性應(yīng)用的重要途徑，其有源層的基本結(jié)構(gòu)為漸變組分的 AlGaN層。但是，基于緩變 AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的HFET材料在外延生長時(shí)工藝控制較難，因而不易實(shí)現(xiàn)良好的片內(nèi)均勻性。

河北半導(dǎo)體研究所博士、專用集成電路國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 王元?jiǎng)?/span>
 

　　王元?jiǎng)偙硎荆O(shè)計(jì)并研制出基于梯度緩變的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的HFET。與線性緩變的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的HFET器件相比，基于梯度緩變結(jié)的器件表現(xiàn)出相當(dāng)?shù)钠骷匦裕貏e是寬且平的跨導(dǎo)特性。

 

　　同時(shí)，基于梯度緩變結(jié)的器件還表現(xiàn)出更好的片內(nèi)均勻性。考慮到不同梯度AlGaN/GaN緩變結(jié)不同位置的載流子特性，提出準(zhǔn)多溝道模型對器件特性進(jìn)行解釋。希望該結(jié)構(gòu)能夠推動(dòng)GaN器件在無線通訊系統(tǒng)中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。