高温嵌入式毫米波AlGaN/GaN HEMT：35 GHz时42.8%功率附加效率

"在35 GHz时具有42.8％的功率附加效率的高温嵌入式毫米波AlGaN / GaN HEMT" 这篇研究论文详细探讨了一种新型的高温（HT）门凹陷技术在制造高性能毫米波AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMTs)中的应用。该技术主要针对提升器件在高温环境下的性能，尤其是在35 GHz频率下的功率附加效率(PAE)达到了42.8%，这是一个显著的成就。 在传统的HEMT结构中，门凹陷工艺通常在室温下进行，但这种新的HT门凹陷技术通过降低损伤特性，使得器件性能得到了显著提升。具体表现为，实现了422 mS/mm的高外延转移导纳，这是衡量晶体管开关速度的重要参数。此外，源极到漏极间隔2.4微米的情况下，器件的三端击穿电压达到了134V，显示了良好的耐压性能。 值得注意的是，该技术还极大地降低了肖特基门泄漏电流，当VGS = -60V时，泄漏电流仅为1.6×10^-6 A/mm，这比传统室温下门凹陷的HEMT低两个数量级，极大地改善了器件的静态工作特性，减少了不必要的能量损失。 论文中还提到了采用0.2-μm的T形门技术，这有助于进一步提高器件的频率性能。实现了81 GHz的电流增益截止频率(fT)和194 GHz的单功率增益频率(fMAX)，这两个参数是衡量晶体管高频性能的关键指标。T形门设计能够有效地抑制电流塌缩现象，这是HEMT在高速操作时面临的一个常见问题，优化后的HT-凹陷AlGaN/GaN HEMT在高频工作时表现出更稳定的性能。 这项研究展示了高温门凹陷技术在毫米波AlGaN/GaN HEMT领域的潜力，它不仅能提高功率附加效率，还能增强器件的高频性能和稳定性，对于未来在射频和微波通信、雷达系统以及射频能源管理等领域的应用具有重要意义。