AlGaN-GaN HEMT功率器件測試及封裝技術研究.pdf

1、近年來,隨著半導體技術的飛快發(fā)展,以及材料生長技術的突破,氮化鎵(GaN)作為第三代半導體,已逐漸顯示出其優(yōu)勢,二維電子氣密度大和飽和電子遷移率高等,基于氮化鎵(GaN)的研究也越來越多。在通信、雷達等微波領域,對微波功率器件的性能要求也越來越高,基于寬禁帶半導體材料氮化鎵(GaN)的微波功率器件正在成為研究熱點。
　　 本文就是在此研究背景下對AlGaN/GaN異質結微波功率器件的材料制備以及器件工藝進行了闡述,對GaN功率器

2、件的基本特性,包括:直流特性,電流崩塌,擊穿電壓等進行了分析和表征。在此基礎上著重對氮化鎵(GaN)功率器件的微波特性測試進行了介紹,這其中包括:在片測試、分離器件測試、小信號測試、大信號測試、負載牽引(Load Pull)測試等,從測試原理,測試方案,到測試系統(tǒng)進行了詳細的分析。由于分離器件的小信號測試和大信號測試并沒有可以直接采用的定制方案,所以本文設計了用于3.7-4.2GHz的測試夾具。雖然采用SOLT同軸校準測試簡單,但是隨著

3、頻率的逐漸提高,測試夾具的影響已經(jīng)不能忽略,所以本文考慮利用TRL校準方法。根據(jù)矢網(wǎng)的誤差模型,設計了0-6GHz的TRL校準件,包括:直通(Thru)、短路(Short)、斷路(Open)、負載(Load)、延遲線(Delay Line)。利用此校準件對GaN HEMT9mm器件進行了TRL校準測試,增益S21為7.4dB,比同軸校準測試結果6.6dB要高?？梢园l(fā)現(xiàn)在4GHz時TRL校準測試消除了一部分夾具損耗,且對直通件進行評估發(fā)現(xiàn)