4H-SiC射频功率MESFET大信号直流I-V特性解析模型

根据4H-SiC高饱和电子漂移速度和常温下杂质不完全离化的特点,对适用于Si和GaAs MESFET的直流I-V特性理论进行了分析与修正.采用高场下载流子速度饱和理论,以双曲正切函数作为表征I-V特性的函数关系,建立了室温条件下4H-SiC射频功率MESFET直流I-V特性的准解析模型,适于描述短沟道微波段4H-SiC MESFET的大信号非线性特性,计算结果与实验数据有很好的一致性.同时与MEDICI模拟器的模拟结果也进行了比较.     

超深亚微米LDD nMOSFET中的非幸运电子模型效应

通过对采用0.18μm CMOS工艺制造的两组不同沟道长度和栅氧厚度的LDD器件电应力退化实验发现,短沟薄栅氧LDD nMOSFET(Lg=0.18μm,Tox=3.2nm)在沟道热载流子(CHC)应力下的器件寿命比在漏雪崩热载流子(DAHC)应力下的器件寿命要短,这与通常认为的DAHC应力(最大衬底电流应力)下器件退化最严重的理论不一致.因此,这种热载流子应力导致的器件退化机理不能用幸运电子模型(LEM)的框架理论来解释.认为这种"非幸运电子模型效应"是由于最大碰撞电离区附近具有高能量的沟道热电子,在Si-SiO2界面产生界面陷阱(界面态)的区域,由Si-SiO2界面的栅和漏的重叠区移至沟道与LDD区的交界处以及更趋于沟道界面的运动引起的.     

离子注入高温退火对4H-SiC MESFET特性的影响

采用人造刚玉高温炉管对4H-SiC进行1620℃的离子注入后退火.实验测试发现,在刚玉管壁析出的微量铝的作用下,SiC表面与残余的氧成分反应生成衍生物SiOC,造成材料表面粗糙和反应离子刻蚀速率很低.分别采用该种样片和正常样片制作了单栅MESFET,对比测试的欧姆接触和I-V输出特性,评估了高温退火后材料表面对器件的影响.     

4H-SiC功率MESFET的击穿特性

研究了4H-SiC MESFET器件的电学击穿特性和热学稳定性.建立了金属半导体场效应晶体管器件二维数值模型,分析了雪崩碰撞离化效应、隧穿效应和热效应在器件击穿中的作用.综合考虑了栅极偏置、自热效应等因素对击穿的影响.采用准静态方法,求解瞬态偏微分方程组,分析了器件的耐热耐压性能和可靠性.     

亚微米、深亚微米LDD MOSFET的衬底电流模型中特征长度改进的描述

建立了衬底电流模型中特征长度参数的改进描述,该参数的引入使衬底电流模型能够有效地适用于从微米尺寸到亚微米、深亚微米尺寸的LDD MOSFET.在以双曲正切函数描述的I-V特性基础上,该解析模型的运算量远低于基于数值分析的物理模型,其中提取参数的运用也大大提高了模型的精度,模拟结果与实验数据有很好的一致性.     

X 波段氮化镓合成固态放大器

Based on a self-developed A1GaN/GaN HEMT with 2.5 mm gate width technology on a SiC substrate, an X-band GaN combined solid-state power amplifier module is fabricated. The module consists of an AIGaN/GaN HEMT, Wilkinson power couplers, DC-bias circuit and microstrip line. For each amplifier, we use a bipolar DC power source. Special RC networks at the input and output and a resistor between the DC power source and the gate of the transistor at the input are used for cancellation of self-oscillation and crosstalk of low-frequency of each amplifier. At the same time, branches of length 3λ/4 for Wilkinson power couplers are designed for the elimination of self-oscillation of the two amplifiers. Microstrip stub lines are used for input matching and output matching. Under Vds = 27 V, Vgs = -4.0 V, CW operating conditions at 8 GHz, the amplifier module exhibits a line gain of 5.6 dB with power added efficiency of 23.4%, and output power of 41.46 dBm （14 W）, and the power gain compression is 3 dB. Between 8 and 8.5 GHz, the variation of output power is less than 1.5 dB.     

4H-SiC功率MESFET的击穿特性

研究了4 H- Si C MESFET器件的电学击穿特性和热学稳定性.建立了金属半导体场效应晶体管器件二维数值模型,分析了雪崩碰撞离化效应、隧穿效应和热效应在器件击穿中的作用.综合考虑了栅极偏置、自热效应等因素对击穿的影响.采用准静态方法,求解瞬态偏微分方程组,分析了器件的耐热耐压性能和可靠性     

基于实验与物理分析的4H-SiC射频功率MESFET大信号非线性精确电容模型

采用电荷控制理论和载流子速度饱和理论的物理分析方法,并结合Statz、Angelov等经验模型的描述方法,提出了常温下针对4H-SiC射频功率MESFET的大信号非线性电容模型.此模型在低漏源偏压区对栅源电容Cgs强非线性的描述优于Statz、Angelov等经验模型,计算量也远低于基于器件物理特性的数值模型,因而适合于大信号的电路设计与优化.     

SiCMESFET的大信号电容解析模型

考虑4H-SiC常温下不完全离化和高饱和电子漂移速度的特点,采用载流子速度饱和理论和电荷控制理论, 结合双曲正切函数的描述方法,导出了适用于4H-SiC MESFET在射频功率应用时的大信号电容解析模型,其模拟结果与实验值有很好的一致性.该模型具有物理概念清晰且算法简单的优点, 非常适合于微波器件结构及电路的设计.     

一种电子电传接口电路的分析与改进

论文分析了SED-2820型微机式分体电传机通信接口板的工作过程,并根据实际情况进行了有效的电路改进。