圍繞第三代半導體，今年跨國技術轉移大會專門設置了多場分會，其中，11月16日下午舉行的“第三代半導體與新一代移動通信技術”分會，圍繞著第三代半導體與新一代移動通信技術展開多維度的探討，涉及高性能GaN開關電源，GaN、SiC材料外延及電子器件等眾多熱點。會上，來自河北半導體研究所博士、專用集成電路國家級重點實驗室王元剛分享了“高線性度步分級AlGaN/GaN異質結場效應晶體管”演講報告。

河北半導體研究所博士、專用集成電路國家級重點實驗室 王元剛
 

　　報告中指出，為了抑制無線通訊系統中功率放大器的信號扭曲，對GaN器件的線性度提出了越來越嚴格的要求。傳統GaN基異質結場效應晶體管(HFET)的跨導會在到達峰值后迅速下降，嚴重影響器件的大信號可用增益。

 

　　王元剛介紹說，為了抑制跨導下降，科研人員在器件溝道設計方面進行了大量研究，包括雙溝道結構、復合溝道結構和緩變異質結結構。基于緩變 AlGaN/GaN異質結結構的HFET被認為是實現高線性應用的重要途徑，其有源層的基本結構為漸變組分的 AlGaN層。但是，基于緩變 AlGaN/GaN異質結結構的HFET材料在外延生長時工藝控制較難，因而不易實現良好的片內均勻性。

河北半導體研究所博士、專用集成電路國家級重點實驗室 王元剛
 

　　王元剛表示，設計并研制出基于梯度緩變的AlGaN/GaN異質結結構的HFET。與線性緩變的AlGaN/GaN異質結結構的HFET器件相比，基于梯度緩變結的器件表現出相當的器件特性，特別是寬且平的跨導特性。

 

　　同時，基于梯度緩變結的器件還表現出更好的片內均勻性。考慮到不同梯度AlGaN/GaN緩變結不同位置的載流子特性，提出準多溝道模型對器件特性進行解釋。希望該結構能夠推動GaN器件在無線通訊系統中的產業化應用。