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双极高频、微波功率器件的研究

双极高频、微波功率器件已大量应用于军用、民用电子设备中,其典型应用主要在通信、雷达(含导航)和电子对抗等领域。大功率全固态电子设备的体积、重量、性能、价格和可靠性很大程度上都取决于双极功率器件及其放大器的性能,因此提高该类器件的性能具有很大的应用价值和现实意义。本文在分析双极高频、微波功率器件的工作特点的基础上,提出了有利于提高器件性能的新结构和新材料,详细分析了其特点和功能,完成了相关的实验工作,取得了重要的理论数据和实验数据。主要工作包括以下几个方面:针对频率与功率、功耗的矛盾,提出了绝缘深阱结终端结构和梳状集电结(基区)结构。利用二维数值模拟软件分析了影响三类典型应用的双极功率器件(对应的理想击穿电压BV_(CRO)分别为:40V,70V,100V)击穿电压的诸多因素(主要包括阱宽度、阱深度、阱内填充介质、界面固定电荷、阱区顶端场板)。结果表明:具有一定宽度、深度且填充绝缘介质的深阱结终端结构,阻止了结的横向扩展,并能将器  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

用于MMIC硅基双极型高频微波晶体管结构、性能研究及工艺开发

在超高速集成电路领域中硅双极技术占有重要的地位,这是因为双极器件比MOS器件具有更强的驱动能力,更大的跨导和更快的速度。近年来一系列新的双极型器件结构,工艺技术的开发成功,使硅双极电路速度发展令人瞩目。本文阐述了在传统晶体管结构和单层多晶硅发射极结构基础上设计了双极型双层多晶硅发射极器件结构,并针对该结构开发了相应的双多晶工艺。该双层多晶硅发射极结构的主要特点是发射结硅表面上的多晶硅与作为外基区引线的多晶硅在纵向上形成交叠,使外基区建立在厚氧化层上,不仅缩小了晶体管横向上的尺寸,还大幅度减少了寄生电容。与传统的双极型工艺相比,该工艺关键优势在于基于标准CMOS工艺平台制造,超细微线条,采用超浅发射结注入、深槽隔离以及二次浓硼注入工艺等先进技术,制造出具有更高频率,更大功率增益,较低噪声系数,易于电路匹配以及更高集成性的单片式分立器件。流片结果显示,采用本文描述的工艺方法制造出的高频微波晶体管其增益带宽乘积fT在IC=25mA,V...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

《计测技术》2017年04期
计测技术

固态微波功率器件测量夹具及其校准技术研究

0引言近年来,固态微波功率器件的研制水平突飞猛进,广泛的应用于雷达、基站等现代化装备和通信系统中,作为重要的电子元器件起着不可替代的作用。那么,为了保证器件性能的优良,在研制和生产过程中,对器件的典型性能参数进行监测是必不可少的。然而,由于固态微波功率器件封装形式的特殊性,必须要引入一个桥梁——测量夹具,才能进行常规的测试,测量夹具对测量结果产生的影响是不可忽略的,是需要特别关注并研究的问题。1夹具的研制固态微波功率器件由于其封装形式的特殊性(如图1、图2所示),无法与标准的测量设备直接连接,因而,测量其性能参数时,必须引入测量夹具,以完成输入、输出信号接口的转换。然而,引入测量夹具必然引入测量误差(测量夹具的形式、测量夹具的特性、测量夹具的机械加工精度等)都会对器件的测量结果带来影响。那么,我们进一步研究的重点在于这个引入误差的大小是否可以有效的消除此误差。图1某款Ga As器件图2某款Ga N器件1.1测量夹具的结构首先,测...  (本文共4页) 阅读全文>>

《信息技术与标准化》2012年04期
信息技术与标准化

氮化镓微波功率器件研究动态(上)

1引言新型半导体材料和器件的研究与突破,常常带来新的技术革命和新兴产业的发展。以氮化镓(GaN)为代表的宽禁带半导体材料,是继以硅(Si)为代表的第一代半导体材料和以砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体材料之后,在近十年迅速发展起来的新型半导体材料。GaN材料具有宽带隙、大电子漂移速度、高热导率、耐高电压、耐高温、抗腐蚀、耐辐照等突出优点,特别适合制作高频、高效率、耐高温、耐高电压的大功率微波器件,基于GaN的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)具有输出功率密度大、耐高温、耐辐照等特点,能满足下一代电子装备对微波功率器件更大功率、更高频率、更小体积和更恶劣条件(更高温度)下工作的要求。可广泛应用于微波毫米波频段尖端电子装备,在民用通信基站等领域也有广泛的应用,越来越受到高度重视。GaN器件是目前全球半导体研究的前沿和热点,是各国竞相占领的战略技术制高点。美国、日本和欧洲相继在氮化镓微波功率器件领域启动了相关科研项目...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电子产品可靠性与环境试验》2007年06期
电子产品可靠性与环境试验

硅脉冲微波功率器件增益退化机理研究

1引言1948年世界上第一个晶体管的诞生是人类科技发展史上的一个重要里程碑,半导体产业经过50多年的高速发展取得了惊人的成就,但真正实用的微波功率晶体管是在60年代的硅晶体管的基础上发展起来的。国外微波功率管的研制和生产已有30多年历史,技术水平较为先进,而我国微波功率管的研制和生产水平与国外相比,差距较大,不仅体现在性能上,而且在器件生产能力、工艺成品率、器件参数一致性以及器件可靠性等方面也存在相当的差距[1]。随着技术的迅速发展及电子设备全固态化的需要,微波功率晶体管已广泛地应用于雷达、微波多路通信、电子对抗、遥控、遥测及各种电子技术领域中。从硅微波功率晶体管问世以来,又陆续发明了GaAs微波功率场效应晶体管、化合物半导体异质结晶体管、双异质结晶体管(HBT)和高电子迁移率晶体管(HEMT)。但是,由于硅双极晶体管在工艺成熟度、功率容量以及抗烧毁输出方面的优图1硅脉冲微波功率晶体管封装级剖面结构EL2 L1TCC2 C1Lb...  (本文共4页) 阅读全文>>

《半导体技术》1940年40期
半导体技术

微波功率器件及其电路

微波功率器件及其电路石家庄电子工业部第13研究所(石家庄050051)党冀萍摘要简要地介绍了国内外微波功率器件及其电路的发展现状,分析了在微波功率方面与国外的差距,并指出了造成目前差距的原因所在,对以后我国在微波功率方面的发展提出了建议。1引言众所周知,未来的战争必将是电子战争,是先进技术较量的战争。微波功率器件及其电路以其性能优越、可靠性高、体积小等优势而广泛用于空间防御、通信、高速计算机和数据处理、精确雷达、电子对抗、智能化系统及火控装备等军事装备中。微波功率器件及其电路的发展不仅推动着军事装备先进程度的提高,而且也促进了商用通信(直播卫星、宽带光纤通信、微波接收机)、计算机(大型和巨型计算机)、信号处理和图像处理、测量仪器(微波测量、信号分离与合成、频率合成和数据输入)等领域的发展。此外,微波功率器件在各类整机中也有着重要作用,各类整机的性能、价格、体积、重量等诸多重要指标都直接取决于功率器件的情况。因此,可以说,一个国家...  (本文共5页) 阅读全文>>

《真空电子技术》1950年60期
真空电子技术

雷达用微波功率器件的发展趋势

雷达用微波功率器件的发展趋势高志忠(电子部十二所,北京100016)摘要本文从雷达技术发展的角度阐述了雷达用微波功率器件的发展趋势,并指出今后将主要发展MPM,MMIC,毫米波真空器件和真空微电子器件。关键词雷达,微波功率模块,单片微波集成电路,毫米波真空电子器件,真空微电子DevelopmentTendencyoftheMicrowavePowerDeviceforRadarApplication¥GaoZhizhong(12ndResearchInstitute,MinistryofElectronicIndustry)Abstract:Thedevelopmentofthemicrowavepowerdeviceforradarapplicationsisdescribedinthispaper.MPM,MMIC,millimetervacuumdevice,andvacuummicro-electronicsdevice...  (本文共7页) 阅读全文>>