考虑台面边缘效应的90 nm栅长AlGaN/GaN HEMT小信号建模和参数提取

摘要

为了深入分析器件的关键结构和工艺参数对毫米波器件频率特性的影响,本文首先制作了90nm栅长的不同栅宽AlGaN/GaN HEMT器件,其fT、fmax最高分别可达84.8GHz和128.2GHz.然后基于器件直流特性和S参数的测试结果,建立了20元件的小信号等效电路模型并提取了相关的寄生和本征参数.再结合器件理论物理模型和软件仿真计算结果进行了全面的对比分析.研究表明:台面刻蚀工艺会导致该类器件中存在由台面边缘效应而产生的台面边缘电容,经参数提取获得该台面边缘电容值为3.47fF/μm2,该结果与理论模型计算以及已报道的实验数据基本一致.该研究结论为进一步提高GaN毫米波器件的频率特性提供了有效的解决思路.