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Abstract
Department of Electronic and Computer Engineering, Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong, China
β-Ga2O3 Schottky barrier diodes have undergone rapid progress in research and development for power electronic applications. This paper reviews state-of-the-art β-Ga2O3 rectifier technologies, including advanced diode architectures that have enabled lower reverse leakage current via the reduced-surface-field effect. Characteristic device properties including on-resistance, breakdown voltage, rectification ratio, dynamic switching, and nonideal effects are summarized for the different devices. Notable results on the high-temperature resilience of β-Ga2O3 Schottky diodes, together with the enabling thermal packaging solutions, are also presented.
β-Ga2O3 Schottky diodes power device edge termination nickel oxide Journal of Semiconductors
2023, 44(9): 091605
1 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院 微系统与太赫兹中心, 四川 成都 610299
太赫兹源的输出功率是限制太赫兹技术远距离应用的重要参数。为了实现高效的太赫兹倍频器, 基于高频特性下肖特基二极管的有源区电气模型建模方法, 利用指标参数不同的两种肖特基二极管, 研制出了两种170 GHz平衡式倍频器。所采用的肖特基二极管有源结区模型完善地考虑了二极管IV特性, 载流子饱和速率限制, 直流串联电阻以及趋肤效应等特性。通过对两种倍频器仿真结果进行对比, 完备地分析了二极管主要指标参数对倍频器性能的影响。最后测试结果显示两种平衡式170 GHz倍频器在155~178 GHz工作带宽内的最高倍频效率分别大于11%和24%, 最高输出功率分别大于15 mW和25 mW。从仿真和测试结果表示, 采用的肖特基二极管建模方法和平衡式倍频器结构适用于研制高效的太赫兹倍频器。
太赫兹 肖特基二极管模型 倍频器 平衡结构 terahertz Schottky diodes model frequency multipliers balanced structure 红外与激光工程
2017, 46(1): 0120003
1 专用集成电路国家级重点实验室, 河北 石家庄 050051
2 中国电子科技集团公司第十三研究所, 河北 石家庄 050051
根据太赫兹平面肖特基二极管物理结构, 在理想二极管SPICE参数模型的基础上建立了二极管小信号等效电路模型。依据该二极管等效电路模型设计了基于共面波导(CPW)去嵌方法的二极管S参数在片测试结构, 并对其在0.1~50 GHz、75~110 GHz频率范围内进行了高频小信号测试, 利用测试结果提取了高频下二极管电路模型中各部分电容、电阻以及电感参数。将相应的高频下电容与电阻参数分别与低频经验公式电容值和直流I-V测试提取的电阻值进行了对比, 并利用仿真手段对高频参数模型进行了验证。完整的参数模型以及测试手段相较于理想二极管SPICE模型和传统的参数提取方法可以更为准确地表征器件在高频下的工作状态。该建模思路可用于太赫兹频段非线性电路的优化设计。
太赫兹 肖特基二极管 小信号等效电路模型 在片测试结构 terahertz Schottky diodes small signal equivalent circuit model DUT structure 红外与激光工程
2016, 45(12): 1225004
1 中国空间飞行器设计总体部，北京 100094
2 北京市电磁兼容与天线测试工程中心，北京 100094
3 北京理工大学 信息与电子学院，北京 100081
设计了一种用于太赫兹接收机的准光混频器。该混频器主要由肖特基二极管集成平面天线和高阻硅透镜2 部分组成，其中肖特基二极管的截止频率为3.5 THz。平面双缝天线、螺旋天线、对数周期天线分别与肖特基二极管进行一体化集成，再通过高阻硅透镜来消除介质表面波，以达到改善天线辐射性能的目的。所设计的准光混频器工作频率为340 GHz，并对该混频器的检波性能、方向图和混频性能进行了测试，其变频损耗小于15 dB。
太赫兹 肖特基二极管 准光混频器 terahertz Schottky diodes quasi-optical mixers 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(5): 673
针对亚毫米波混频二极管管对电路模型不够精确的问题, 采用场路结合协同分析, 将进出二极管的频率信号分类处理, 建立了一种应用于亚毫米波分谐波混频器电路的反向并联二极管对精确电路模型。基于获取的管对精确电路模型, 建立了全局性的分谐波混频器电路的集总元件等效电路模型, 设计并实现了一款183 GHz分谐波混频器。测试结果表明混频器在本振频率为92 GHz、功率为2 mW, 射频频率176～192 GHz范围内, 双边带变频损耗小于6.8 dB, 等效噪声温度小于800 K, 在182 GHz测得最小双边带变频损耗为4.9 dB, 与仿真数据吻合较好。
亚毫米波 分谐波混频器 肖特基二极管 变频损耗 sub-millimeter sub-harmonic mixer Schottky diodes conversion loss 强激光与粒子束
2015, 27(5): 053102
1 解放军信息工程大学 信息系统工程学院, 郑州 450001
2 解放军 68002部队， 兰州 730000
采用幂级数法分析得到了线性化器与行波管放大器相反的非线性特性，并建立了预失真放大器的幂级数模型。根据反并联二极管对电路能够产生奇次谐波的特点，利用反并联肖特基二极管对、正交混合电桥、二极管电路的匹配网络等结构，通过对各结构的分析优化，设计了用于Ka波段行波管的预失真线性化器。实验结果表明：该线性化器在29~31 GHz频段范围内能为行波管放大器的载波交调比带来最大19 dB的改善。
预失真线性化器 非线性特性 载波交调比 肖特基二极管 predistortion linearizer nonlinear characteristics carrier-to-intermodulation ratio Schottky diodes
