砷化銦鎵/砷化鎵變晶式異質場效電晶體之研製與其應用於高線性度X-頻帶MMIC之電路設計

Abstract

在此專題內，我們將探討近年來快速發展的高電子移動率電晶體的發展及比較兩種不同通道設計的特性。利用不同銦含量組成的通道，完整分析其對元件特性之影響，如：轉導值、閘極電壓擺幅、截止特性、元件線性度及崩潰電壓等。其中元件結構方面，我們以「分子束磊晶」方式來進行磊晶。分子束磊晶(MBE)製程使元件可以成長非常薄的一層具有特定摻雜的特定半導體材料。砷化鋁銦/砷化銦鎵變晶型高電子移動率電晶體利用兩種通道設計，分別是擬晶式通道及V型-對稱型漸變式通道。我們將以此兩種通道設計的高電子移動率電晶體來實現高頻(X-band)放大器的電路。實驗量測與模擬結果顯示，相較於對稱型漸變式通道，擬晶式通道有較高的汲-源極電流密度及外部轉導值，此外電流驅動能力也較好。然而，對稱型漸變式通道則具有較大的閘極電壓擺幅及優越的線性度特性。因此，我們在專題內詳細的分析兩種通道設計的特性與比較。