GaAs/AlN异构集成太赫兹倍频器芯片

• 作者: 田爱华 邢东 赵向阳 蒋长宏 刘波 冯志红
• 来源期刊: 半导体技术
• 学科: 工学
• 关键词: 太赫兹 异构集成 肖特基二极管 热分析 倍频器
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 集成电路设计与应用|IC Designs and Applications
• 页码范围: 60-64
• 页数: 5页
• 分类号: TN771
• 语种: 中文
• DOI: 10.13290/j.cnki.bdtjs.2022.01.011

摘要

针对太赫兹GaAs肖特基二极管倍频器芯片散热能力差导致输出功率低的问题,开展了GaAs/AlN异构集成太赫兹倍频器芯片研究.通过稳态热仿真发现,将肖特基二极管芯片衬底由GaAs替换为热导率更高的AlN可以降低结温.对芯片衬底替换工艺开展了研究,获得了GaAs/AlN异构集成太赫兹二极管.分别对基于GaAs衬底二极管和基于GaAs/AlN异构集成二极管的162 GHz倍频器开展功率性能测试对比.测试结果表明:装配GaAs衬底二极管的倍频器输入功率为200 mW时,输出功率最高为43.6 mW;而装配GaAs/AlN异构集成二极管的倍频器输入功率提高到316 mW,输出功率为72.4 mW.肖特基二极管由GaAs衬底替换为AlN衬底后耐受功率(输入功率)提高了约58％,倍频效率由21.8％提升至22.9％,输出功率也相应提升,验证了相比GaAs衬底肖特基二极管,GaAs/AlN异构集成太赫兹二极管的散热性能及耐受功率具有明显的优越性.