GaAs MESFET可靠性及快速评价新方法的研究

提出了一种快速评价GaAsFET可靠性寿命的新方法.利用GaAsFET失效敏感参数的温度特性和在一定电应力下的退化特性,及温度斜坡法在线快速提取器件失效敏感参数的退化量与温度的关系,从而进一步求出器件的失效激活能等相关的可靠性物理参数.     

微波器件失效率快速试验方法研究

介绍了微波低噪声GaAs FET恒定应力加速寿命试验结果,沟道温度T_(ch)为145℃时,平均寿命MTTF为9.64×10~6h,最主要的失效模式是源漏饱和电流I_(DSS)退化降低。建立了表征GaAs FET稳定性的敏感参数I_(DSS)的退化模型InP=a+blnt,分析了I_(DSS)退化与温度应力的加速关系。提出了快速推断器件可靠性的建议。     

GaAs微波功率FET的可靠性与功率特性的关系

采用射频最大饱和漏电流和射频击穿电压解释了影响GaAs微波功率FET功率特性的主要因素,GaAs FET栅漏间半导体表面负电荷的积累在引起器件电流偏移的同时还导致器件微波功率特性的退化,GaAs微波功率FET的可靠性和功率特性相互关联,高可靠的GaAs微波功率FET一定具有高性能的功率特性。在器件工艺中对表面态密度和陷阱能级密度严格控制是实现GaAs微波功率FET的高功率特性和高可靠性的关键。     

GaAs微波单片集成电路的主要失效模式及机理

从可靠性物理角角度，深入分析了引起砷化镓微波单片机集成电路（GaAs MMIC)退化或失效的主要失效模式及其失效机理，明确了GaAs MMIC的可靠性问题主要表现为有源器件、无源器件和环境因素等引入损伤退化，主要的失效部位是MMIC的有源器件。     

GaAs器件电磁脉冲效应实验与毁伤机理研究

介绍了GaAs低噪声器件电磁脉冲效应实验响应的易损敏感端,对所确定的敏感端注入电磁脉冲方渡,研究了器件在静态时的损伤阈值.根据GaAs器件易损性薄弱环节,从GaAs器件的结构、内部缺陷等出发,探索电磁脉冲对GaAs器件易损性薄弱环节的损毁机理.通过对毁伤实验分析,进一步阐述了电磁脉冲对器件存在潜在不稳定性失效,对器件和整机系统设计者和使用者具有一定的参考意义.GaAs微波低噪声器件在EMP正脉冲注入情况下,获得的损伤阈值约为3.024μJ.在EMP负脉冲注入情况下,损伤阈值约为10.02μJ.初步认为GaAs FET的正脉冲EMP比负脉冲EMP更易损伤.     

GaAs微波功率FET可靠性评价技术研究

为了使GaAs微波功率FET更可靠地应用于重要微波系统，选取高可靠器件生产线生产的CS0531型器件进行加速寿命试验，并研制了专用试验设备。观察到器件n因子随着试验时间有增大的趋势，初始低频噪声值与器件突然烧毁有一定的相关性。这一结果表明低频噪声有可能成为未来评价GaAs器件可靠性的一种方法。该器件失效机构激活能2．45eV，为道温度110℃时，10年平均失效率4Fit，平均寿命75137×1011h。     

GaAs MES FET单片集成电路工艺研究

用缓冲场效应晶体管逻辑(BFL)电路,研究了GaAs MES FET单片集成电路的工艺.为提高单片电路的集成度,给出了设计平面器件最小欧姆接触长度的直读曲线.对磷酸系腐蚀液的工艺特性进行了研究,并与其他几种常用的腐蚀液进行了比较.采用盐酸浸泡法结合栅区深腐蚀技术,明显地改善了肖特基势垒结的特性.利用俄歇能谱仪对Au-Ti-GaAs肖特基势垒结的热退化失效进行了分析,并提出了改善措施.已制出管芯平均传输时延小于100ps的GaAs单片集成门电路.     

GaAs MESFET单片集成电路工艺研究

用缓冲场效应晶体管逻辑(BFL)电路,研究了GaAs MES FET单片集成电路的工艺.为提高单片电路的集成度,给出了设计平面器件最小欧姆接触长度的直读曲线.对磷酸系腐蚀液的工艺特性进行了研究,并与其他几种常用的腐蚀液进行了比较.采用盐酸浸泡法结合栅区深腐蚀技术,明显地改善了肖特基势垒结的特性.利用俄歇能谱仪对Au-Ti-GaAs肖特基势垒结的热退化失效进行了分析,并提出了改善措施.已制出管芯平均传输时延小于100ps的GaAs单片集成门电路.     

电磁脉冲对GaAs LNA损伤及其分析

介绍了电磁脉冲对GaAs低噪声放大器(LNA)损伤机理和损伤模式.利用特定电磁脉冲信号对其进行损伤,通过开帽内部目检、扫描电镜等失效手段和方法,针对该低噪声放大器在电磁脉冲实验中损伤机理及损伤模式进行了分析与讨论.实验表明,GaAs低噪声放大器的可靠性问题主要表现为有源器件、无源器件和环境因素等引入损伤退化,主要失效部位表现为有源器件,指出了对GaAs器件加固的一些措施,对器件设计者和使用者具有一定的参考意义.     

低噪声GaAs FET的失效机理和可靠性

已采用各种不同的应力老化技术(其中包括:加偏压或不加偏压下的高温贮存,加偏压或不加偏压的湿度试验以及温度循环试验)加速低噪声 GaAs FET 的失效和退化。已观察到几种时间-温度-偏压诱导的突然失效机理,全部试验器件都采用铝栅金属化。器件失效的机理是:Al-Au 相的形成、铝的电徙动和电解腐蚀。这些过程最终都将导致栅开路。加速老化还会造成高频和直流特性缓慢的永久性退化,虽然这两者之间并不总是相关的。事实上,与某些预计的结果相反,接触电阻可以增加几乎两个数量级,而低噪声晶体管的噪声系数和增益都没有明显的退化。除接触电阻外,还认为像沟道中存在的陷阱这样一类的其他机理对高频性能的退化起作用。已发现所有重要的退化机理都是对偏压敏感的,并且在不加偏压下老化时,将错误地给出长寿命的估计。观察到的失效机理的累积失效分布接近对数正态分布,其标准偏离在0.6到1.4之间。相应的退化或失效过程的激活能约为1.0电子伏,由此给出60℃下(沟道温度)的中位寿命超过10~7小时,并且在工作20年后,相应的失效率(除去早期失效)低于40非特(每10~9器件小时失效40个)。