光控L波段平面GaAs－PIN二极管的实验研究

报道光控平面ＧａＡｓ－ＰＩＮ二极管的实验结果。采用Ｖ形浅槽的全离子注入工艺，研制了ＧａＡｓ－ＰＩＮ二极管。器件击穿电压高达８０Ｖ，最小电容０．２ｐＦ。光控Ｉ－Ｖ曲线类似晶体管特性，光控电流能力为３００μＡ／ｍＷ。装成移相器电路，测得在Ｌ波段的光控相移２０°～２６°。     

具有高量子效率、低暗电流、高可靠性的平面InGaAs PIN光电二极管

本文详细讨论了量子效率和响应时间两个重要参数与器件结构参数的关系，为器件设计提供了依据，并提出了器件的设计方案。根据设计方案研制出的平面ＩｎＧａＡｓＰＩＮ光电二极管，量子效率高达９０％以上，暗电流为１００ｐＡ。在－１０Ｖ偏置下，１８０°Ｃ时ＭＴＴＦ大于３０００ｈ，２３０°Ｃ时ＭＴＴＦ为５００ｈ。     

超高速GaAs微波PIN二极管的研制及其性能分析

论述了超高速ＧａＡｓ微波ＰＩＮ二极管的研制情况。从ＧａＡｓ高阻外延生长着手，采用垂直台面结构，控制Ｉ层浓度为１０１３～１０１４／ｃｍ３，厚度为２．５～１０μｍ。通过闭管Ｚｎ扩散形成Ｐ—Ｎ结，用Ｔｉ－Ａｕ及Ａｕ－Ｇｅ－Ｎｉ作上、下欧姆接触，研制出ＧａＡｓ微波ＰＩＮ二极管。通过测量其正向特性、容压特性、开关特性以及在典型开关电路中的应用，可以看出该器件在开关速度方面的性能尤其优越。     

2．4Gb／s跨阻型光前置放大器CAD及验证

阐述了光纤通信前置放大器的设计原理，分析了光接收机中ＰＩＮ二极管和ＧａＡｓＦＥＴ器件的信号模型和噪声模型，提取了放大器用ＧａＡｓＦＥＴ器件的模型参数（包括大信号、小信号和噪声模型参数）。利用ＰＳＰＩＣＥ程序对光前置放大器进行了模拟分析和优化设计，并实际制作了用于２．４Ｇｂ／ｓ光纤通信的ＰＩＮ－ＨＥＭＴ前置放大器。实测结果表明放大器３ｄＢ带宽达到ＤＣ～４．４ＧＨｚ，增益为１８±１ｄＢ；加入ＰＩＮ二极管后的光接收模块的３ｄＢ带宽为ＤＣ～１．６８８ＧＨｚ，满足了２．４Ｇｂ／ｓ光纤通信的需要。     

作毫米波开关的应变层PIN二极管

ＤａｉｍｌａｒＣｈｒｙｓｌｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒａｎｄＵｍｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＵｌｍ首先报道了在ＧａＡｓ衬底上生长应变Ｉｎ 0 52Ｇａ 0 4 8ＡｓＰＩＮ二极管 ,并可用作开关ＭＭＩＣ。由于其底的开启电压和低的开启电阻 ,ＩｎＰ基ＩｎＧａＡｓＰＩＮ二极管胜过ＧａＡｓ开关电路 ,同时还具有低的ＤＣ功率以及极高的隔离度。为了避免ＩｎＰ衬底的有关工艺问题 ,采用ＭＢＥ方法把应变层ＩｎＧａＡｓ二极管生长在ＧａＡｓ上 ,采用线性ＩｎＡ1Ａｓ应变缓冲层 ,其结果是消除 94 %的应力。已报道的ＳＰＳＴ隔离度高达 4 5ｄＢ …     

LP—MOCVD制作InCaAs／InP PIN发电二极管

采用ＬＰ－ＭＯＣＶＤ制作了ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ平面型ＰＩＮ光电二极管。器件光敏面直径为Φ７５μｍ，采用Ｚｎ扩散形成ＰＮ结，－６Ｖ偏置下其暗电流低达８－１３ｎＡ；反向击穿电压为６０Ｖ。在没有增透膜时，对１．３μｍ注放光响应度为０．５６Ａ／Ｗ，光谱响应范围为０．９０－１．７０μｍ。     

LP－MOCVD制作InGaAs／InPPIN光电二极管

采用ＬＰ－ＭＯＣＶＤ制作了ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ平面型ＰＩＮ光电二极管。器件光敏面直径为７５μｍ，采用Ｚｎ扩散形成ＰＮ结，－６Ｖ偏置下其暗电流低达８～１３ｎＡ；反向击穿电压为６０Ｖ（１μＡ）。在没有增透膜时，对１．３μｍ注入光响应度为０．５６Ａ／Ｗ，光谱响应范围为０．９０～１．７０μｍ。     

固体C_(60)/p-GaAs异质结的整流特性和界面电子态

我们将Ｃ６０膜淀积在ｐ－ＧａＡｓ〈１００〉衬底上，做成了固体Ｃ６０／ｐ－ＧａＡｓ异质结并对其电学性质做了研究．异质结的理想因子接近于１，在偏压为±１Ｖ时，其整流比大于１０６倍．在正向偏压固定的情况下，结电流的对数与温度倒数成线性函数关系，从关系中求出异质结有效势垒高度为０．６３ｅＶ．用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）技术在Ｃ６０／ｐ－ＧａＡｓ界面上观测到一个空穴陷阱，其能级为ＧａＡｓ价带之上０．４５ｅＶ，密度为２．４×１０１１／ｃｍ２．这样少的界面态存在于Ｃ６０／ｐ－ＧａＡｓ界面上可能意味着Ｃ６０膜对ＧａＡｓ表面     

3～5.3μmIn_xGa_(1-x)As/Al_yGa_(1-y)As/Al_zGa_(1-z)As非对称台阶量子阱红外探测器

本文报道我们率先研制出的３～５．３μｍＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ／ＡｌｙＧａ１－ｙＡｓ／ＡｌｚＧａ１－ｚＡｓ非对称台阶量子阱红外探测器的制备和性能．该探测器具有光伏特征，７７Ｋ温度、±７Ｖ外偏压下的５００Ｋ黑体探测率达到约１．０×１０１０ｃｍ·Ｈｚ１／２／Ｗ，并且，与１→２子带间跃迁相对应的光电流峰值响应波长可随外偏压在中红外（３～５．３μｍ）波段作适当调谐．运用平面波展开法，依据样品的阱、垒结构参数，计算了ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ／ＡｌｙＧａ１－ｙＡｓ／ＡｌｚＧａ１－ｚＡｓ非对称台阶量子阱１→２子带间跃迁的Ｓｔａ     

Ka波段GaAs HBT PIN二极管开关和移相器

Ｋａ波段ＧａＡｓＨＢＴＰＩＮ二极管开关和移相器在要求开关速度快、功率处理能力强的微波电路领域，ＰＩＮ二极管的工艺简单，用ＨＢＴ材料体系中的基区层（ｐ＋）、集电区层（ｎ－）和集电区第二层（ｎ－）就可容易地制成，因而使含有开发、移相器和放大器的多功能组件...     

一种改进结构的GaAs微波PIN二极管

设计并制作了高性能GaAs微波PIN二极管.分析了GaAsPIN二极管的结构对其性能的影响,并根据分析结果改进了GaAsPIN二极管的结构.制作了常见结构和改进结构的GaAsPIN二极管,比较了不同结构的GaAsPIN二极管的测试数据,从而验证了理论分析的结果.改进后的GaAsPIN二极管制作工艺更为简单,具有良好的高频特性,截止频率达到1520.5GHz.这种改进结构的GaAs微波PIN二极管在微波电路中具有良好的应用前景.     

GaAs垂直结构PIN二极管限幅器

基于垂直结构GaAs PIN二极管的工艺技术开发,在GaAs PHEMT生产线上开发研制了GaAs PIN二极管限幅器单片集成电路.针对不同频段的单片电路采用了不同的材料结构参数设计.工艺中采用先进的深挖槽技术,严格控制横向钻蚀问题,制作出了限幅水平40 mW、最大承受功率5 W的多个频段GaAs限幅器单片电路,成品率达到95%以上.GaAs垂直结构PIN二极管工艺对GaAs PIN二极管大功率开关、限幅器等GaAs MMIC的发展具有重大意义.     

Investigations on optically controlled millimeter wave Gunn oscillators

There is a growing interest in optically controlled millimeter wave oscillators. In this paper, we have investigated the external-circuit impedances of an optically controlled millimeter wave subharmonic Gunn diode oscillator, which is illuminated by GaAs/GaAlAs laser beam. The variation of the external-circuit impedances looking outward from the Gunn diode with respect to the optical injection plasma density are calculated based on a field analysis method. The results give some useful conclusions for optically controlled millimeter wave Gunn diode oscillator design. Experimentally an optical tuning frequency shift of 7MHz is achieved at W-band.     

Low dark current GaAs/AlAs graded-parameter superlattice PIN photodetector

Preliminary measurements of the photoresponse of a GaAs p-n junction containing an undoped asymmetric GaAs/AlAs superlattice are presented. Very low reverse-bias dark currents (<6×10?8 A/cm2 at 3 V) are measured, while still retaining the speed and spectral response of a conventional GaAs PIN diode. The ?3 dB bandwidth is found to be greater than 1 GHz, and the responsivity is 0.1 A/W.     

GaAs-laser-induced population inversion in the ground-state hyperfine levels of Cs133

This paper describes the achievement of population inversion among the hyperfine levels in the ground state of Cs¹³³by optically pumping these atoms with radiation from a GaAs diode laser. The laser output was used to monitor the populations in the two ground-state hyperfine levels as well as to perform the hyperfine pumping. By varying the injection current, a GaAs laser operated CW at about 77°K was used to scan the 8521-Å line of Cs¹³³. The intensity of the resonance scattering from cesium vapor served as an indicator of the populations of the two levels involved. Experiments were performed both with neon-filled and with paraflint-coated cells containing the cesium vapor. It was discovered that the diode laser could easily be tuned by manually adjusting the injection current to match either of the hyperfine components of the D2optical transition. Possible future applications, including a restudy of the light shifts, the construction of a cesium maser, and the physics of optical pumping with coherent light are discussed.     

C波段GaAs PIN二极管单片单刀单掷开关

基于中国科学院微电子研究所的GaAs PIN二极管工艺,研究了一种单片单刀单掷开关.为了仿真该单片单刀单掷开关,研制开发了GaAs PIN二极管的小信号模型.在5.5～7.5GHz的频段内,开关正向导通时的插入损耗低于1.6dB,回波损耗大于10dB,开关关断状态的隔离度大于23dB.     

C波段GaAs PIN二极管单片单刀单掷开关

基于中国科学院微电子研究所的GaAs PIN二极管工艺,研究了一种单片单刀单掷开关.为了仿真该单片单刀单掷开关,研制开发了GaAs PIN二极管的小信号模型.在5.5～7.5GHz的频段内,开关正向导通时的插入损耗低于1.6dB,回波损耗大于10dB,开关关断状态的隔离度大于23dB.     

基于GaAs PIN二极管的宽带大功率单片单刀双掷开关

GaAs PIN二极管具有开态电阻小、截止频率高以及功率容量大的特点,采用GaAs PIN二极管制作的开关插入损耗较小、隔离度较高、并且功率的线性较好。基于河北半导体研究所GaAs PIN工艺制造了一款单刀双掷开关芯片。该开关采用单级并联结构。通过微波在片测试,在小信号条件下,6～18 GHz范围内插入损耗小于1.45 dB、隔离度大于28 dB,输入输出反射损耗小于7.5 dB。把开关装入夹具中进行功率特性测试,在连续波输入功率37 dBm,12 GHz条件下测试输出功率仅压缩0.5 dB,具有非常好的功率特性。在4英寸(100 mm)晶圆上开关的成品率较高,具有非常好的工程应用前景。     

Parametric amplifier with thermoelectric refrigeration

The noise figure of a variable-capacitance parametric amplifier can be greatly improved by refrigerating the diode. A thermoelectric refrigerator can be used for this purpose without losing the advantage of system simplicity. A two-stage thermoelectric refrigerator has been built into a 6-Gc parametric amplifier. With no load this refrigerator has produced a temperature difference of 101°C below room temperature. In the amplifier it cooled the diode to 213°K. The effective noise temperature of the amplifier was reduced from 170°K when the GaAs diode was at room temperature to 108°K when the diode was cooled to 213°K. The design, construction and characteristics of the amplifier and the thermoelectric refrigerator are described.