西安电子科技大学化合物半导体材料与器件课件第一章 绪论.pptVIP

SiGe MOS 1）WLNA SiGe半导体公司的SE2522L 2.4GHz功率放大器采用具有功率控制电路的SiGe结构，其电流消耗仅为同类产品的50%。 可驱动支持802.11b的膝上型电脑、计算机外设、蜂窝电话及其它手持计算设备。 SE2522L采用了SE2520L的架构但增加了功率检测功能以增强功能，简化CMOS射频上WLAN系统的设计。 该放大器可在完整工作循环下工作，线性输出功率达20dBm，每100KHz的相邻通道功率比小于-20dBm。它使用3.3V单电源，电流消耗达110mA。 SiGe MOS 2）RF--采用SiGe BiCMOS工艺制造的射频芯片 这是第三代蜂窝电话应用的关键技术 SiGe BiCOM工艺目前采用0.35微米光刻技术，截止频率（fT）为45GHz，最低噪声系数为0.7dB，最低线性度在2 GHz时为12dB，实现了包括PLL、集成VCO、LNAt和性能卓越的混合器件在内的所有功能，其处理更高输出功率的能力对在集成区域内真正实现接地功能十分有益，功率级至少达到＋10dBm，并能保持极佳的线性。RF功能主要取决于无源器件使用情况，而ST的这种工艺能提供大容量RF电容器，以及优质的平面电感器、变容二极管等。 ST即将推出的0.25微米SiGe BiCOMS工艺，可以提供更大的改进余地。截止频率可提升至70 GHZ，噪声系数可明显降低，对无源器件的密度和系数也有极大改善。目前，0.25微米SiGe BiCOMS原型正在着手准备中，拟于2002年投产。 IBM公司的三代SiGe技术 SiGe的主要市场：通讯 SiGe集成电路产品 分频器、集成电压控制振荡器(VCO)、低噪声放大器(LNA)系列、A/D转换器、D/A转换器、比较器、混频器、功率放大器、移动电话电路、低相位噪声晶体管、双极异质结晶体管（HBT）、宽带低噪声SiGe晶体管、低相位噪声振荡器、中频放大器、射频低噪声放大器、射频驱动放大器、5.2GHZ单片收发器、GPS接收器、射频收发前端、单片收发前端芯片、大动态范围混频器、综合器、双频带混频器系列、信频器、多速率时钟恢复和限制放大器、多速中串并/并串转换器接口、单片限制放大器、跨阻放大器、RSP单片收发器和高速光纤收发模块，等等。 第三代半导体材料—氮化镓 禁带宽度Eg2eV称为窄禁带半导体，如锗（Ge）、硅（Si）、砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP） 禁带宽度Eg为2.0～6.0eV称为宽禁带半导体材料，如碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氮化铝（AlN）以及氮镓铝（AlCaN） 宽禁带半导体材料具有禁带宽度大、击穿场强高、饱和电子迁移速率高、热导率大、介电常数小、抗辐射能力强，以及良好的化学稳定性 适合制作抗辐射、高频、大功率和高密度集成的电子器件，而且可以制作蓝、绿和紫外光器件和光探测器件 美国、日本、俄罗斯极其重视宽禁带半导体技术的研究和开发 氮化镓与其它半导体材料的比较 特性 单位 半导体材料 硅 砷化镓 磷化铟 碳化硅 氮化镓 Eg eV 1.1 1.42 1.35 2.3 3.44 300K电子迁移 cm2/vs 1350 8000 5900 980/300 1000~ 2000 热传导 V/cm*k 1.5 0.5 0.7 4.5 1.5 介电常数 ε 11.8 12.8 12.5 10.0 9.0 凭借GaN半导体材料在高温高频、大功率工作条件下的出色性能取代部分硅和其它化合物半导体材料器件市场 凭借GaN半导体材料宽禁带、激发蓝光的独特性质开发新的光电应用产品 GaN区别于第一和第二代半导体材料最重要的物理特点是具有更宽的带宽，可以发射波长比红光更短的蓝光 GaN应用领域 成绩：考查 1．平时作业：占30%； 2. 课堂小考：30%； 3. 小论文：占40%； 4. 按学号顺序分5个组，每次交一个组。 小论文：化合物半导体的必威体育精装版研究成果 论文形式：综述性或研究性论文 内容：详细介绍你感兴趣的有关化合物半导体的材料生长、器件及其集成电路的设计与制备、工艺设备等各个方面的必威体育精装版研究成果及发展趋势 要求： 1.不低于5000字； 2.不许原文照搬，否则无成绩； 3.不少于5篇的参考文献； 4.按科技论文格式要求撰写： 5.WORD文档，以姓名及学号为文件名。 交稿时间：2014年11月5日前，发到xydai@xidian.edu.cn 。 祝同学们 学习愉快！ 化合物半导体器件 化合物半导体器件Compound Semiconductor Devices微电子学院戴显英2014.9.1 教师：戴显英 办公室：老校区老科技楼A708室 电话