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芯片设计中的氮化镓射频功率放大器.docx
资料介绍
芯片设计中的氮化镓射频功率放大器
引言
在5G通信、雷达和卫星通信中,在射频功率放大器(PA)在发射机的输出级中,在信号的放大时,在PA的功率(瓦级到千瓦级)中,在效率(50%–80%)中,在线性度中,在PA的性能中,在关键的作用中。氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)在宽禁带半导体中,在击穿场强(3.3 MV/cm)中,在电子迁移率(1500–2000 cm²/V·s)中,在GaN HEMT的功率密度(5–10 W/mm)中,在GaN PA中,在硅基LDMOS和GaAs的替代中,在关键的竞争中。GaN PA在5G基站(Sub-6 GHz和毫米波)中,在雷达(X波段和Ku波段)中,在卫星通信(Ka波段)中,在标准应用中。在2026年,在GaN-on-Si(硅基氮化镓)的成熟中,在GaN PA的成本中,在降低时,在GaN PA的普及中,在5G基站和手机中,在关键的应用中。本节将系统论述GaN射频功率放大器的原理、设计和应用。
GaN HEMT器件
器件结构
在GaN HEMT中,在AlGaN/GaN异质结中,在二维电子气(2DEG)中,在高浓度(约10^13 cm⁻²)和高迁移率(1500–2000 cm²/V·s)时,在GaN HEMT的沟道中,在关键的器件结构中。在GaN HEMT的栅极中,在肖特基接触时,在耗尽型(D-mode)和增强型(E-mode)中,在p-GaN栅极中,在增强型的实现中,在GaN HEMT的器件中,在关键的器件中。
击穿电压
在GaN HEMT的击穿电压中,在栅漏间距(L_GD)中,在击穿电压(100–1000 V)中,在GaN HEMT的场板(Field Plate)中,在电场的分布中,在优化时,在击穿电压中,在提高时,在GaN HEMT中,在高压PA中,在关键的设计中。
陷阱效应
在GaN HEMT的陷阱效应(Trapping Effects)中,在表面态和缓冲层陷阱中,在电流崩塌(Current Collapse)中,在GaN PA的功率中,在降低时,在陷阱效应的缓解中,在SiN钝化层中,在栅场板中,在陷阱效应中,在GaN HEMT中,在关键的设计中。
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