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用于甚高频率的 半导体技术 毫米波长范围（30-300GHz ）内除了其较低端外， 半导体材料的特性 还没有很好地被利用。而在成像，安全，医疗，和短距 运行在很高频率下的电子器件所表现的性能主要与：1) 离无线传输以及数据速率不断提高的光纤传输中的新应 组成半导体的材料特性和 2)器件的结构有关[3] 。Si ， 用可能会迅速地改变这种状态[1]，[2]。在过去的三十年 GaAs 和InP 是目前具有截止频率在300GHz 及以上的器 里，III-V 技术（GaAs 和InP ）已经逐渐扩大到这个毫米 件所选择的材料。在表 1，人们给出了一些相关的表征 波范围中。新近以来，由于工艺尺寸持续不断地减小， 能隙，载流子输运特性和导热性的参数。同样也报道了 硅技术已经加入了这个“游戏”。 与InP ，GaN 和InAs 晶格相匹配的InGaAs 的特性。 在本文中，按照半导体特性和器件要求，对可用于 拥有一个足够大能隙（Eg1eV ）是很有利的，这 100-GHz 和 100-Gb/s 应用的半导体有源器件进行了综述。是因为它可以提供好的击穿特性。Si，GaAs 和 InP 在 随后介绍了使用最广泛的技术，接着是两个不同方面具 100nm 实际上可以承受几伏的电压水平；此外，p-n 结 有竞争性的技术现状：分频器， 显示出很明晰的整流行为，室温下的 来说明该技术适宜用在高速数字 André Scavennec, 泄漏电流可以忽略不计。采用 GaN 可 电路中，以及振荡器，用来说明 Marko Sokolich, 以获得更高的击穿电压，InAs 因为其 其在模拟电路应用中的性能。 Yves Baeyens 能隙很低而只能用于电压很低的器件。 III-V 材料中的电子迁移率比硅的 要大，这意味着在给定的掺杂浓度下，n- 型接触区具有 材料和工艺的基本特性 较低的串联电阻，而对于 p-型区来说，由于 III-V 材料 _____________________________________________________________________________________________________ André Scavennec (andre.scavennec@3-5lab.fr) is with Alcatel Thales III-V Lab, Route de Nozay, 91460 Marcoussis, France. Marko Sokolich (MSokolich@) is with HRL Laboratories, Malibu, CA 90265-4797, USA. Yves Baeyens (baeyens@) is with Bell Labs, Alcatel-Lucent, Murray Hill, NJ 07974, USA. April 2009 IEEE microwave magazine 77 较高频率性能意味着较短的渡越时间和 和同样的晶格参数）之间的异质结主要是由它们的能隙 差异，以及由这种差异所区分的导带和价带的阶跃方式 较低的RC寄生量。 来表征的（表 2 ）。在晶体管的有源区，异质结被用来 较低的空穴迁移率，情况则恰恰相反。然而，在器件的 达到两个不同的目的： 高场强区控制跨导和渡越时间的载流子速度与取决于载 • 不论它们各自的掺杂浓度如何，保证双极性晶 流子类型的饱和漂移速度