1 信息显示与可视化国际合作联合实验室，电子科学与工程学院，东南大学，江苏 南京 210096
2 河北半导体研究所，河北 石家庄 050051
3 专用集成电路国家级重点实验室，河北 石家庄 050051
采用再生长n+ GaN非合金欧姆接触工艺研制了具有高电流增益截止频率(fT)的InAlN/GaN异质结场效应晶体管 (HFETs)，器件尺寸得到有效缩小，源漏间距减小至600 nm.通过优化干法刻蚀和n+ GaN外延工艺，欧姆接触总电阻值达到0.16 Ω·mm，该值为目前金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法制备的最低值.采用自对准电子束曝光工艺实现34 nm直栅.器件尺寸的缩小以及欧姆接触的改善，器件电学特性，尤其是射频特性得到大幅提升.器件的开态电阻(Ron)仅为0.41 Ω·mm，栅压1 V下，漏源饱和电流达到2.14 A/mm.此外，器件的电流增益截止频率(fT)达到350 GHz，该值为目前GaN基HFET器件国内报道最高值.
铟铝氮氮化镓异质结 异质结场效应晶体管 电流增益截止频率 非合金欧姆接触工艺 纳米栅 InAlN/GaN HFET current gain cut-off frequency nonalloyed Ohmic contacts nano-gate
河北半导体研究所 专用集成电路国家级重点实验室, 河北 石家庄 050051
基于蓝宝石衬底InAlN/GaN异质结材料研制具有高电流增益截止频率(fT)和最大振荡频率(fmax)的InAlN/GaN异质结场效应晶体管 (HFETs).基于再生长n+ GaN欧姆接触工艺实现了器件尺寸的缩小, 有效源漏间距(Lsd)缩小至600 nm.此外, 采用自对准栅工艺制备60 nm T型栅.由于器件尺寸的缩小, 在Vgs= 1 V时, 器件最大饱和电流(Ids)达到1.89 A/mm, 峰值跨导达到462 mS/mm.根据小信号测试结果, 外推得到器件的fT和fmax分别为170 GHz和210 GHz, 该频率特性为国内InAlN/GaN HFETs器件频率的最高值.
异质结场效应晶体管(HFETs) 电流增益截止频率(fT) 最大振荡频率(fmax) InAlN/GaN InAlN/GaN heterostructure field-effect transistors(HFET) unity current gain cut-off frequency(fT) maximum oscillation frequency(fmax)
河北半导体研究所 专用集成电路国家级重点实验室, 河北 石家庄 050051
基于SiC衬底AlGaN/GaN异质结材料研制具有高电流增益截止频率(fT)和最大振荡频率(fmax)的AlGaN/GaN异质结场效应晶体管(HFETs).基于MOCVD外延n+ GaN 欧姆接触工艺实现了器件尺寸的缩小, 有效源漏间距(Lsd)缩小至600 nm.此外, 采用自对准工艺制备了60 nm T型栅.由于器件尺寸的缩小, 在Vgs=2 V下, 器件最大饱和电流(Ids)达到2.0 A/mm, 该值为AlGaN/GaN HFETs器件直流测试下的最高值, 器件峰值跨导达到608 mS/mm.小信号测试表明, 器件fT和fmax最高值分别达到152 GHz和219 GHz.
异质结场效应晶体管 电流增益截止频率 最大振荡频率 再生长欧姆接触 AlGaN/GaN AlGaN/GaN HFET fT fmax regrown Ohmic contacts
