文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
GaN基毫米波异质结构器件研究
姓名:秦雪雪
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:张进成
20100101
、匚。同时本文分析了薄势垒层器件出现的高漏摘要撩撞ㄆ骷际跻殉晌D壳白罹咔熬暗暮撩撞ù蠊β势骷凸β史大器的理想制造技术。疓具有出色的微波功率特性,它在军用和民用领域具有广阔的应用前景。通过缩小栅长提高器件高频率工作时的功率和增益最为有效,如何克服小栅长器件出现的短沟道效应,成为研发毫米波器本文首先对疓异质结薄势垒层结构进行了研究。通过分析垒插入层的优势,本文在不提高势垒层组分的前提下,通过适当增加垒插入层的厚度,有效减缓了密度随势垒层厚度的下降,利用现了高薄势垒层结构的生长。利用这种薄势垒层结构制造的器件最大跨导可达痬兄档缪怪挥校M备闷骷虾玫乜朔诵≌こな钡亩坦档效应,其弁为压下电流退化的现象,经过分析,本文认为自热效应是导致薄势垒层结构器件性能退化的主要原因之一。凹槽栅结构可以在势垒层较厚的前提下提高栅控制能力,是提高器件频率的有效途径。本文研究了刻蚀对疓异质结材料的损伤机理,对槽栅器件的最大电流、阈值电压以及跨导随刻蚀时间的变化规律进行了研究,通过分析对比,确定出制作凹槽栅器件的最佳刻蚀时间疃。本文利用煞ǹ淌醇术,制造的凹槽栅器件最大跨导为痳,最大电流密度可达/,岛和分别达到了和。关键词:疓毫米波薄势垒凹槽栅件的关键因素。
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导师签名:幽本人签名:鍪缝本人签名:叠堡堡日期型核日期唬篺盈创新性声明关于论文使用授权的说明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑.
第一章绪论§毫米波功率器件的研究意义毫米波通常是指~频域ǔの猯~牡绱挪āF涞投伺邻厘米波段,具有厘米波段全天候的特点,高端邻接红外波段,具有红外波的高分辨力特点。微波/毫米波器件和电路是当今微电子技术的一个重要发展方向。在国防电子通讯应用领域,小目标探测与目标成像雷达和毫米波通信以及智能武器系统需要大量毫米波功率放大器。毫米波雷达的主要优点在于因较短的波长容易实现较窄的波束宽度,从而在目标监视方面有高的角分辨力和低仰角跟踪能力;能够用小尺寸天线得到高的增益;极宽的可用频带便于提高距离分辨力,且提高了抗干扰能力。毫米波的波长介于厘米波和光波之间,因此毫米波雷达制导兼有微波制导和光电制导的优点。同厘米波导引头相比,毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、电视等光学导引头相比,毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候笥晏斐全天时的特点。另外,毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引头【俊在民用商业应用领域微波/毫米波器件和电路广泛应用于高数据传输率的通信系统,如数字无线连接,卫星通信和无线局域网等。毫米波通信就是指以毫米波作为传输信息的载体而进行的通信。毫米波属于甚高频段,它以直射波的方式在空间进行传播,波束很窄,具有良好的方向性。一方面,由于毫米波受大气吸收和降雨衰落影响严重,所以单跳通信距离较短;另一方面,由于频段高,干扰源很少,所以传播稳定可靠。因此,毫米波通信是一种典型的具有高质量、恒定参数的无线传输信道的通信技术【俊M焙撩撞ㄆ骷捎τ迷谄道达等毫米波电子系统中。发展毫米波技术对巩固国防和发展国民经济都有重大意义。近十几年毫米波技术的发展十分迅速,已进入了蓬勃发展的新时代。发展毫米波器件一直是发展毫米波技术的先导,固体毫米波器件由于体积小、重量轻、噪声低、耗电少和可集成度高等特点,已经成为固体电子技术的主要发展方向。目前的发展重点是以器件的实用化研究为主,并把分立器件的研究向多功能单片集成的方向发展。研制宽带、低噪声、大功率、高效率、高可靠、长寿命、多功能的毫米波器件是该技术的关键。
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