搜索
：（60736033）；（XA-AM-200703）：2008-10-10：（1977-），，，，，GaN。1，（HEMT）。（2DEG），2DEG、。GaN（AlN，InN）HEMT。2GaAs，GaN、、、、，GaNHEMT、、、；，HEMT2DEG，GaNHEMT。，。，GaNHEMT、、；、、，GaNHEMT。1993GaNHEMT[1]，，，，“，”。21，GaNHEMTAlGaN/GaN，，GaNHEMT，。。2GaNHEMT1GaNHEMT。，AlGaN/GaN2DEG，GaNHEMT。GaNHEMT：①，；②；③；④；⑤，3；⑥，fTfmax，，；⑦。GaNHEMT，GaN，（，，710071）：GaN（HEMT）GaN，3。GaNHEMT，GaNHEMT，GaNHEMT。：；；：TN32：A：1000-100X（2008）12-0063-04CurrentResearchStatusofGaNHighElectronMobilityTransistorsZHANGJin-feng，HAOYue（KeyLabofMinistryofEducationforWideBand-GapSemiconductorMaterialsandDevices，XidianUniversity，Xi’an710071，China）Abstract：GaNhighelectronmobilitytransistor（HEMT）isthemajorformofGaNmicrowavepowerdevices，andalsoafo-cusintheinternationaldevelopmentandcompeitioninthethirdgenerationsemiconductortechnology.Thepapersumma-rizestheresearchapproachesthroughmaterialstructuredesignanddevicestructuredesignintheseyearstooptimizetheGaNHEMTperformanceaimingtofulfillthegoalcharacteristicandeliminatecurrentcollapse.Themicrowavepowerper-formanceofstate-of-the-artGaNHEMTshomeandabroadispresented.Keywords：transistor；electronmobility；characteristicFoundationProject：SupportedbytheKeyProgramoftheNationalNaturalScienceFoundationofChina（No.60736033）；Xi’anAppliedMaterialsInnovationFund（No.XA-AM-200703）PowerElectronicsVol.42No.12December，2008421220081263PowerElectronicsVol.42No.12December，20084212200812，：，，DPoEPa。，，（），。。，，。，，RFRF，DPoEPa，。，。。3GaNHEMT3.1GaNHEMT（GaN）SiC。，，SiC，GaN，。，，FeGaN。2DEG，，AlGaNAl。AlGaNAl0.2～0.3，20～30nm，2DEG1013cm-2，1000～2000cm2/（V·s）。AlGaN/GaN，GaNHEMT，，。AlGaN/GaN1nmAlN，2DEG[2]，，。AlGaN/GaNGaN，。GaN；GaN（GaN）AlGaN；n+GaN。AlGaNGaNAl0.82In0.18N（LM-AlInN），，。LM-AlInN/GaNHEMT，，AlInN2DEG。AlInN13nm，2DEG（2.6±0.3×1013）cm-2。AlInN/GaNAlNAlInN，2DEG，200cm2/（V·s）1170cm2/（V·s）。LM-AlInN/GaNHEMT。，AlGaN/GaNGaNInGaN，InGaNGaN，、、，。GaNAlAlGaN，。AlGaN/GaNAlAlGaN，GaNAlGaN，2DEG，，，，。3.2，GaNHEMT、。，。，。，。，。。SiN。，IDSmaxVbr，，DPoEPa，，。GaNHEMT（4～6），。64（MISHFET），HEMT。，。，MISHFET；Gmmax，，，MISHFET。GaNMISHFET，，。，。，。，，，。VBR，，，DPoEPa。，，，，；，，，，。4GaNHEMT4.1K，L～CHEMTDPo=12W/mm，Chini0.7×150μm2、、0.7μm2μm、0.7μm4GHz、VDS=50V，、。SiCHEMTDPomax=41.4W/mm[3]，0.55×246μm2、3.5μm、（、）4GHz，VDS=135V。，，。Pomax=230W，SiC、、、1μm×48mm2GHz，VDS=53V，DPo=4.8W/mm[4]。2。21nm，Gmmax150mS/mm270mS/mm。。。XDPomax=11.2W/mm，0.3×100μm210GHz，VDS=45V；Pomax=38W，0.4μm×12mm10GHz，VDS=37V；KuPomax=34.7W，0.4μm×12mm14.25GHz，VDS=30V。XKu，C。L～CGaNHEMT，。，GaNHEMT（28V），。，GaNHEMT“，”。4.2KaKa，，0.15μm。，，、。20050.16×150μm240GHz，VDS=30VDPomax=10.5W/mm，20070.15×400μm2、0.25μm30GHz，VDS=60VDPomax=13.7W/mm[5]。，Al0.32Ga0.68N25nm，12nm，1400mA/mmIDsmax80V，SiN，。FeGaNInGaN，，VDS=60V。20050.15μm×1.5mm30GHz，VDS=28VPomax=8.05W。[5]，InGaN。2006（HRL）WGaNMMIC[6]，80.5GHz，0.1μm、150μm（4）Po=316mW，DPo=2.1W/mm。GaNHEMTAl0.3Ga0.7N/GaN/Al0.04Ga0.96N，，GaNAlGaN2230WGaN65PowerElectronicsVol.42No.12December，200842122008120.2Ω·mm，fT=90GHz，fmax=200GHz。GaNHEMT。2007n+GaN，，，，。0.14×150μm2，0.75μm，IdsmaxGmmax20%，fT10%；30GHz，VDS=42VDPo=10W/mm。2007fT=85GHz，fmax=210GHz、100V，，W。0.1μm、120μm，SiN/n-GaN（GaN/AlGaN）、，AlGaN（11.5nmAl0.3Ga0.7N），Y（T），。AlNGaN，，AlNAlN/GaNAlN。MBEAlN（2.5nm）/GaNCat-CVDSiNMISHFET，，2DEG2.33×1013cm-2，365cm2/（V·s），1000Ω/sq，。，Cat-CVDSiN，1.1×10-4Ω·cm2，3.3×10-7Ω·cm2。，60nm，fT=107GHz，fmax=160GHz（MSG），。AlN/GaNHEMT1×200μm2，DPomax=2GHz，VDS=15V850mW/mm。MOCVDAlN（5nm）/GaN，0.98×1013cm-2，900cm2/（V·s），569Ω/sq，1.14×10-4Ω·cm2。AlN（3.5nm）/GaNMISHFET，Al2O3，2DEG2.7×1013cm-2，1400cm2/（V·s），165Ω/sq。1S/mm，480mS/mm，，。4.3GaNHEMT“”GaNHEMT，。GaNHEMT，X。8GHz，VDS=40VDPo11.74W/mm，8mm8GHz，VDS=27VPo=33.8W；X14WGaNMMIC。，，X。20022MOCVD，200632MOCVD。MOCVD2DEGμns2×1016cm2/（V·s）AlGaN/GaN，SiCAlGaN/GaNSiCGaN，。2003AlGaN/GaN8GHz、4W/mmHEMT。GaN，GaNGaN，GaNHEMT，MISHFET。5GaN3，，。“，”，3，。[1]MAKhan，etal.HighElectronMobilityTransistorbasedonaGaN-AlGaNHeterojunction[J].AppliedPhysicsLetters，1993，63（9）：1214-1215.[2]，，，.AlNAlGaN/GaNHEMT[J].，2005，25（12）：2396-2400.[3]WuYF.40-W/mmDoubleField-platedGaNHEMTs[C].in64thDeviceResearchConference，2006.[4]OkamotoY.ImprovedPowerPerformanceforaRecessed-gateAlGaN-GaNHeterojunctionFETwithaField-modu-latingPlate[J].IEEETrans.onMicrowaveTheoryandTech-niques，2004，52（11）：2536-2540.[5]WuYF.High-voltageMillimeter-WaveGaNHEMTswith13.7W/mmPowerDensity[C].inInternationalElectronDe-vicesMeeting，2007.[6]MicovicM.GaNHFETforW-bandPowerApplications[C].inInternationalElectronDevicesMeeting，2006.66