GaAs MMIC开关MESFET电路建模技术研究

基于Agilent公司的IC—CAP软件及GaAs圆片工艺加工线，研究了砷化镓微波毫米波单片集成电路（GaAsM—MMIC）开关MESFET电路建模技术及其应用。讨论了MMIC设计中电路建模技术的重要性，提出了高精度GaAs MMIC开关MESF田简化电路模型及不同栅宽模型参数的比例缩放方案，扩展了电路模型的应用频率范围，解决了电路模型参数提取中的关键问题，如：开关MESFET模型的版图设计、微波探针校准图形的设计、电路模型参数的提取、统计和确认。采用该技术提取的电路模型参数，成功研制出GaAs MMIC控制电路系列产品，验证了该方法的有效性。     

利用离子注入技术制备新型结构SiC器件的展望

作者介绍了SiC MESFET(metal semiconductor field effect transistor,金属半导体场效应晶体管)器件的优点和离子注入技术在SiC器件制备中的发展趋势,提出一种用离子注入技术制备新型结构的SiC MESFET器件的方法,讨论了这种新型结构的优点,最后给出用离子注入技术制备SiC MESFET器件的设计过程。     

应用于空基相控阵雷达的新型功率器件一-SIC 射频功率MESFET

根据空基相控阵雷达的工作环境，对4H—SiC材料及SiC功率器件(SiC MESFET)的特点进行了分析。与GaAs器件相比，这种新型器件在空基相控阵雷达领域有广泛的应用前景。同时建立了用于器件CAD技术的SiC MESFET改进型非线性大信号模型，这种基于实验测量的模型通过SPICE模拟器对器件的功率特性进行了分析，与实验结果符合较好。     

砷化镓场效应管的潜在性失效

为提高ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ静是放是失效阈值，通过ＥＳＤ实验前、后直流参数和热分布变化获取不足１０％的器件表面为永久性失效，而９０％以上的器件表现为潜在性失效的结果。潜在性失效机理类强电场、大电流及ｎｓ级瞬时冲击下，辅之以电热迁移和扩散，致使ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ肖特基势垒受到不同程度损伤，Ｇ－Ｓ、Ｇ－Ｄ间的界面离化或击穿。研究其潜在性失效机理，找出在设计、工艺和材料上的缺陷，以提高器件抗静电能力。     

4H—SiC MESFET表面陷阱效应研究

分析了表面陷阱对4H—SiC MESFET直流和瞬态特性的各种影响。在直流特性上，由表面陷阱引入的附加耗尽层使得饱和电流降低和夹断电压偏移；在瞬态特性上，引起栅延迟以及跨导和输出电导的频散。表面陷阱能级和密度的变化也会影响表面陷阱效应。该文还对栅延迟现象进行了分析，并给出了电子浓度分布随时间的变化。     

半导体开关与RF MEMS开关性能分析与比较

为找出影响微波开关性能的参数及其开关的发展方向，从物理机理上分析和比较了．半导体开关和RFMEMS（射频微电机械）开关的性能。提出了微波串联开关的理想模型，定义了开关的品质因数，应用器件物理理论和电容公式推出了半导体开关和MEMS开关的品质因数表达式，分析出影响开关性能的参数，提出改善的方法。通过相关权威测试的品质因数得出：RFMEMS开关比半导体开关具有更优的性能，与理论分析相一致。通过开关的性能比较，明确RFMEMS开关可广泛地应用到射频微波电路中,有好发展前景。     

GaAs/InP异质材料及MESFET器件研究

用低压金属有机气相外延（LP－MOCVD）在InP衬底上生长出较高质量的GaAs材料，并对材料进行Raman、光致发光（PL）谱的测试分析，结果表明在GaAs／InP外延层中存在伸张应力致使Raman的LO模式的频率红移；PL谱峰较强，16K下测到GaAs的特征激子峰和杂质相关的激子峰，表明了GaAs外延层的晶体质量较好。以此生长方法制备了金属－半导体场效应晶体管（MESFET），其单位跨导可达200ms/mm。该器件已经达到GaAs同质结构的器件水平。     

Low-frequency noises in GaAs MESFET’s currents associated with substrate conductivity and channel-substrate junction

Low-frequency noises in GaAs MESFET are usually observed when investigating the drain current and substrate leakage current under sidegate bias conditions. Experimental results show that the magnitude of low-frequency noises is in a direct dependency upon the sidegate bias and the noises in drain current will disappear if sidegate bias increases more negatively beyond a certain voltage. A mechanism associated with the substrate conductivity and the channel-substrate junction modulated by sidegate bias is proposed to explain the fluctuation of low-frequency noises.     

A MESFET variable-capacitance analytical model

Conclusion A variable-capacitance model suitable for MMIC active voltage-controlled filter has been reported. The analytical expression is also given for the gate capacitance as a function of the gate bias. Since the free carrier move in active region for contributing to the gate capacitance is considered, the results calculated from the new model are in agreement with the experimental results. Hence, the new model is very useful for determining voltage-tuning bandwidth in MMIC active filter or MMIC VCO’s.     

GaAs MESFET旁栅迟滞特性的机理分析

探讨了GaAs MESFET旁栅效应迟滞特性的产生机理,通过详细地分析论证,认为GaAs MESFET旁栅效应迟滞特性与器件的沟道-衬底界面区的电子特性以及半绝缘GaAs衬底具有高密度的深能级电子陷阱有关。通过分析得出的结论可以很好地说明实验结果,同时对于分析GaAs器件的其他特性也具有一定的参考意义。