автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Разработка и применение физико-топологической модели мощного полевого транзистора с барьером Шоттки и моделей микрополосковых линий для проектирования монолитных и квазимонолитных СВЧ схем на арсениде галлия

кандидата технических наук
Раков, Юрий Николаевич
город
Новосибирск
год
2009
специальность ВАК РФ
05.27.01
цена
450 рублей
Диссертация по электронике на тему «Разработка и применение физико-топологической модели мощного полевого транзистора с барьером Шоттки и моделей микрополосковых линий для проектирования монолитных и квазимонолитных СВЧ схем на арсениде галлия»

Автореферат диссертации по теме "Разработка и применение физико-топологической модели мощного полевого транзистора с барьером Шоттки и моделей микрополосковых линий для проектирования монолитных и квазимонолитных СВЧ схем на арсениде галлия"

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

□0340830Э

На правах рукописи

Раков Юрий Николаевич РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ФИЗИКО - ТОПОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МОЩНОГО ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА С БАРЬЕРОМ

ШО'ГТКИ И МОДЕЛЕЙ МИКРОПОЛОСКОВЫХ ЛИНИЙ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОНОЛИТНЫХ И КВАЗИМОНОЛИТНЫХ СВЧ СХЕМ НА АРСЕНИДЕ ГАЛЛИЯ

Специальность 05.27.01 «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника, приборы на квантовых эффектах»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о ДЕК 2009

Новосибирск-2009

003488309

Работа выполнена в ОАО «Октава» (г. Новосибирск) и Новосибирском государственном техническом университете.

Научный руководитель автора доцент, кандидат технических наук

Данилов Вячеслав Семенович

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Айзенштат Геннадий Исаакович

доцент, кандидат технических наук Макаров Евгений Афанасьевич

Ведущая организация: ЗАО «НПФ «Микран»» г. Томск.

Защита диссертации состоится 24декабря в 11 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д212.173.03 при Новосибирском государственном техническом университете по адресу: 630092, г. Новосибирск, пр. К.Маркса 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Автореферат разослан « 24» ноября 2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета профессор, доктор технических наук Корнилович Александр Антонович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Монолитные интегральные схемы СВЧ на основе арсенида галлия (МИС) интенсивно развиваются свыше 20 лет в России и за рубежом. В последние 5 лет начато широкое внедрение МИС СВЧ в военную технику, космические аппараты, спутниковое телевидение и сотовую индивидуальную связь.

Объединение в МИС СВЧ на кристалле активных и пассивных элементов, использующих диэлектрические свойства ¡-ОаАв при толщинах подложки 75 - 125мкм, позволяет существенно сократить габариты и массу ИС и, в целом, радиоэлектронной аппаратуры СВЧ. Малые размеры ИС позволяют применить при изготовлении СВЧ МИС групповые полупроводниковые технологии и реализовать массовый выпуск идентичных СВЧ изделий, столь необходимых, например, при создании активных антенных фазированных решеток РЛС.

Высокая стоимость полупроводниковой технологии и отсутствие возможности индивидуальной подстройки выдвигают повышенные требования к точности проектирования МИС СВЧ. Эффективность компьютерных средств расчета МИС СВЧ на ар-сениде галлия определяется точностью заложенных в них моделей СВЧ активных и пассивных элементов. К моделям элементов, используемых в программах инженерного расчета для анализа и оптимизации МИС СВЧ, также предъявляются жесткие требования по использованию ресурсов ЭВМ и расчетного времени.

Цель работы

Цель работы заключалась в исследовании, разработке и применении физико-топологической модели (ФТМ) интегрального полевого транзистора с барьером Шотт-ки (ПТШ), а также моделей одиночной и связанных микрополосковых линий (ОМПЛ и СМПЛ) при проектировании СВЧ МИС и квазимонолитных интегральных схем (ква-зи-МИС) на арсениде галлия.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) Провести анализ существующих ФТМ и электрических моделей СВЧ ПТШ на СэАб с точки зрения их применимости в инженерных расчетах МИС СВЧ;

2) Разработать ФТМ интегрального ОаАв ПТШ, программу расчета ВАХ и элементов СВЧ эквивалентной схемы (ЭС) ПТШ и методику определения физических параметров для ФТМ;

3) Провести анализ существующих моделей ОМПЛ и СМПЛ с точки зрения их применимости при проектировании МИС СВЧ на ОаА5. При необходимости, разработать такие модели;

4) Встроить разработанные модели МПЛ на GaAs в программу расчета СВЧ схем «ДИСАПР», разработанную в ОАО «Октава»;

5) Применить разработанные модели МПЛ, ФТМ и электрическую модель ПТШ в разработках усилителей мощности (УМ) диапазона СВЧ.

Научная новизна работы

1. Разработана новая модель ОМПЛ в квази-ТЕМ- приближении, которая рассчитывает эффективную диэлектрическую проницаемость (ЭДП) с погрешностью < 2% и потери СВЧ мощности в МПЛ с погрешностью < 12% в диапазоне частот до 24ГГц (включая случай малых отношениях ширины линии к толщине подложки w/h и больших ег). В модели учтены дисперсионные характеристики ЭДП и волнового сопротивления (ВС) МПЛ.

2. Разработана новая модель двухпроводной СМПЛ в квази-ТЕМ- приближении, которая не содержит эмпирических коэффициентов, как модель S. Akhtarzad et al., и описывает характеристики СМПЛ на различных подложках. Впервые получены аналитические выражения для потерь в полосках СМПЛ. В модели учтены дисперсия ВС и

эдп.

3. Впервые разработана модель направленного ответвителя (НО) Ланге, в которой учитываются потери и дисперсия ВС и ЭДП. Модель адекватно отображает в диапазоне частот до 18ГГц измеренные характеристики НО на подложках GaAs МИС и гибридных интегральных схем (ГИС).

4. Разработана аналитическая ФТМ мощного субмикронного ПТ с барьером Шоттки (БШ) с однородно легированным каналом и идеально изолированной подложкой, которая из электрофизических параметров GaAs, конструкции и геометрии мощного многоштыревого ПТШ позволяет рассчитать ВАХ и элементы малосигнальной СВЧ ЭС в наклонной и пологой частях ВАХ в следующих режимах работы ПТШ: управления током канала областью пространственного заряда (ОПЗ) БШ; прямого включения БШ, аналитическая модель которого впервые предложена автором, и запирания канала. Впервые в аналитической модели ПТШ учитывается явление саморазогрева канала токами стока и затвора, что позволяет рассчитывать характеристики ПТШ в диапазоне температур окружающей среды 150 - 600°К.

5. Показана возможность использования модели ПТШ без учета баллистического всплеска скорости дрейфа электронов для расчета характеристик GaAs и GaN ПТШ с длинами затвора вплоть до 0,2мкм.

Практическая значимость работы

1. Разработана система определения электрофизических параметров для ФТМ ПТШ на GaAs (входных данных программы «WAXNEW»), которая включает:

- собранную автором из опубликованных теоретических и экспериментальных исследований базу данных по транспортным и другим электрофизическим свойствам легированного GaAs n-типа в широком диапазоне температур;

- разработанный автором метод экспериментального определения профилей легирования и подвижности электронов в канале под затвором ПТШ, позволяющий определить параметры моно- и гетероструктур со сверхтонкими слоями. Метод внедрен в производство квази-МИС СВЧ на GaAs на предприятии ОАО «Октава»;

- разработанный автором метод определения параметров омических контактов с учетом различия слоевого сопротивления полупроводника между омическими контактными площадками и под самим омическим контактом;

- метод определения параметров БШ.

2. Точность разработанной модели ПТШ проверена по данным измерений статических и динамических характеристик СВЧ GaAs ПТШ, полученных как в процессе собственных, так и заимствованных из публикаций исследований. Полученное соответствие измеренных и рассчитанных по модели характеристик GaAs ПТШ при прямом и обратном монтаже кристалла позволяет достоверно прогнозировать СВЧ характеристики МИС и квази-МИС УМ на GaAs в диапазоне частот до 18ГГц;

3. Совместно с сотрудниками ИФП СО РАН разработаны с использованием технологии молекулярно-лучевой эпитаксии мощные ПТШ на структуре «аналог-САГМК» и гетероструктурные ПТ (ГСПТ) двух типов: ГСПТ на структуре А1-GaAs/GaAs (HFET) и псевдоморфный ГСПТ с легированной квантовой ямой на структуре AlGaAs/InGaAs/GaAs-AlGaAs (РНЕМТ), обеспечивающие в диапазоне частот 12-18ГГц уровень удельной выходной мощности РвЫ1=0,8-1,2Вт/мм. ГСПТ использованы в квази-МИС УМ в диапазоне частот 2-18ГГц;

4. С использованием разработанных моделей МПЛ и GaAs ПТШ на основе балансного сложения СВЧ мощности делителями / сумматорами Ланге и технологии изготовления УМ, основанной на конструкции «чипы на макрочипе» и унифицированном ряде интегральных СВЧ GaAs ПТШ, созданы квази-МИС УМ на GaAs в диапазоне частот 2-18ГГц с уровнями выходной мощности Рвмх= 150-2000мВт и коэффициента усиления Кур=4-16дБ;

5. Разработанная модификация метода упрощенных тепловых эквивалентов, позволяющая рассчитывать тепловые сопротивления мощных СВЧ транзисторов и элементов монолитных и гибридных ИС, подтверждена экспериментальными данными, полученными автором и заимствованными из публикаций. Метод внедрен в ОАО «Октава» при оценке надежности конструкций квази-МИС СВЧ на GaAs.

Личный вклад автора

Личный вклад автора включает формулировку целей исследований ПТ и гетеро-структур, выбор путей достижения целей и методик исследований, анализ полученных результатов. Результаты по моделям и моделированию МПЛ, НО Ланге, ФТМ GaAs ПТШ и методике определения электрофизических параметров структур получены лично автором. Автором разработана программа «WAXNEW». Разработка программ расчета СВЧ монолитных схем «ДИСАПР-2» и «SAPR» выполнена автором (в части моделей пассивных элементов) совместно с В.И. Гуляевым и А.Ф. Скрипниковой. Методика и программа обработки профилей легирования и дрейфовой подвижности электронов в гетероструктурах «PROFIL» разработаны лично автором. Измерения параметров ПТШ (кроме S-параметров) и ГСПТ выполнены автором вместе с сотрудниками ОАО «Октава» - Н.В. Мончарес., Г.Ф. Узельманом и A.A. Шагабутдиновым. Разработка GaAs ПТШ и ГСПТ выполнена по инициативе автора вместе с сотрудниками ОАО «Октава» - Н.В. Мончарес, Л.В. Щепиной и ИФП СОР АН - А.И. Тороповым, К.С. Журавлевым. Разработка квази-МИС УМ СВЧ выполнена лично автором (УМ диапазона частот 9-12ГГц) и вместе с сотрудниками ОАО «Октава» Ю.Б. Мякишевым и В.А. По-духом (УМ диапазона частот 12-18ГГц), Е.Л. Павловым (унифицированный ряд УМ диапазона частот 4-18ГГц) и Г.С. Зыковой, В.Г. Будаковым и А.Г. Зайцевым (УМ диапазона частот 8-18ГГц). Изготовление и измерение образцов квази-МИС УМ СВЧ выполнены совместно с группой сотрудников ОАО «Октава». Анализ и обобщение результатов разработок УМ СВЧ выполнен лично автором. В написании диссертации неоценимую помощь оказал научный руководитель автора - доцент НГТУ, к. т. н. B.C. Данилов.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Модели одиночной МПЛ и двухпроводной СМПЛ в квази-ТЕМ- приближении с учетом потерь мощности и дисперсии ВС и ЭДП.

2. Модель НО Ланге с учетом потерь мощности и дисперсии ВС и ЭДП.

3. Аналитическая ФТМ мощного субмикронного ПТШ с однородно легированным каналом и идеально изолированной подложкой, которая из электрофизических параметров GaAs и геометрии многоштыревого ПТШ позволяет рассчитать ВАХ и элементы малосигнальной ЭС ПТШ в наклонной и пологой частях ВАХ с учетом явления саморазогрева токами в канале в следующих режимах: управления током канала ОПЗ БШ, прямого включения БШ и запирания ПТШ.

4. Результаты разработки мощных ПТШ на структуре «аналог-САГМК» и ГСПТ двух типов: ГСПТ на структуре AlGaAs/GaAs и псевдоморфного ГСПТ с легированной

квантовой ямой на структуре AlGaAs/InGaAs/GaAs-AlGaAs, обеспечивающих в диапазоне частот 12-18ГГц удельную выходную мощность 0,8-1,2Вт/мм.

5. Результаты разработки квази-МИС УМ на GaAs, обеспечивающие в диапазоне частот 2 -18ГГц уровни /5в„,х=150-2000мВт и коэффициенты усиления Л",р=4-16дБ.

Апробация результатов исследования

Основные результаты исследований докладывались на следующих конференциях: Отраслевой семинар "Интегральные схемы на основе арсенида галлия", 27 - 29 янв.1983 г., Москва; 1999 IEEE-Russian Conference: MIA-ME'99, г. Новосибирск; 5-я Международная конференция «Актуальные проблемы Электронного приборостроения» АПЭП-2000», г. Новосибирск; 6-я Международная конференция «Радиолокация, навигация, связь», 25 - 27 апр. 2000 г., г. Воронеж; 6th International Conference APEIE-2002, г. Новосибирск; 3-я Всероссийская конференция «Нитриды галлия, индия и алюминия - структуры и приборы», Физический Факультет МГУ, 2005г., Москва; 16-я и 17-я Международные Крымские конференции «СВЧ - техника и телекоммуникационные технологии», сент. 2006 -2007гг., г. Севастополь.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, 6-ти приложений и списка цитируемой литературы. Объем работы составляет 238 страниц, 6 приложений на 51 странице, 195 рисунков, 28 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, излагается предмет исследования, теоретическая значимость и практическая ценность полученных результатов, отмечены положения, выносимые на защиту.

В главе 1 излагаются разработанные автором модели ОМПЛ, СМПЛ и модель НО Ланге, предназначенные для использования в программах анализа и оптимизации МИС СВЧ на основе арсениде галлия и гибридных ИС.

1. Модель одиночной МПЛ. Формулы диссертанта для МПЛ на подложке GaAs в статическом приближении дают более точные значения ЭДП при w/h <0,1 (2-3%), чем формула Н.А. Wheeler, и близкие значения ВС во всем диапазоне значений w/h. Получены формулы для расчета потерь мощности в полосках МПЛ и учтены потери в диэлектрике. Погрешность расчета суммарных потерь мощности в МПЛ на GaAs по разработанной модели в диапазоне частот до 40ГГц <15% в широком диапазоне значений w/h (рис.1), где е г- относительная диэлектрическая проницаемость, tgd - тангенс диэлектрических потерь, руд - удельное объемное сопротивление металла МПЛ. Данная модель точнее, чем модель W-P учитывает потери при w/h<0,1. С ростом частоты параметры МПЛ становятся зависимыми от частоты (явление дисперсии). На рис.2 при-

ведено сравнение расчетных и измеренных дисперсионных характеристик ЭДП МПЛ на подложке ваАя. На частоте 24ГГц погрешность расчета < 2%. Значение ВС возрастает н диапазоне частот 1 -26ГГц от 1 % - для 86 Ом МПЛ до 2,3% - для 25 Ом МПЛ.

0,20-

У

7

Г* 0,16

ч

=>

г а 0,12-

£

в

Я 0,08-

X

«'

£ 0,04-

и

0,00-

XV = Юмкм -

О 10 20 30 40

Частота, ГТц

Рис.1. Сравнение расчетных и измеренных потерь СВЧ мощности в МПЛ на ОаАх с А=100мкм при г=3мкм, £,=12.9, ^¿=5-10Л

10 12 14 16 18 20 22 24 Частота, ГГц

Рис.2. Сравнение рассчитанных по модели (штриховые линии) и измеренных (полные линии) дисперсионных характеристик ЭДП для МПЛ на подложке СаАэ с й=200мкм.

р^=2.44-1(Г Омхмм (Аи).

2. Модель связанной двухпроводной МПЛ. ВС (2!), ЭДП и потери мощности 2х- проводной СМПЛ рассматриваются на четной (++) и нечетной (+.) модах возбуждения. Для расчета статических значений ВС и ЭДП диссертантом применен [2] подход АкРцаггас! 8. е1 а1., который сводится к конформным преобразованиям геометрии СМПЛ к геометриям эквивалентных ОМПЛ на четной и нечетной модах. Однако, при расчете нечетной моды АШагеас! 8. й а1. допустили неточность, которую пытались устранить введением эмпирического коэффициента в формулах. Диссертантом введена емкость взаимной связи между полосками в воздухе в случае нечетной моды и получены соотношения для погонных емкостей СМПЛ.

£=1011-6 33 и км Н<11> к/к-ОЗ »'Ь-0.19

Е

| 3,3

С 2

— Рас* -Э*сп

$|2расч

Частот», ГГц

Рис.3. Сравнение расчетных и экспериментальных зависимостей ЭДП СМПЛ на подложке ГИС с е,=10.

Частота, ГТц

Рис.4. Сравнение расчетных (полные линии) и измеренных (штриховые линии) характеристик НО Ланге на ваАв с й=100мкм.

Учет толщины полосков сделан по формулам H.A. Wheeler. ВС и ЭДП определялись из погонных емкостей. Погрешность расчета по модели диссертанта составила - для Z++ < 8%, a Z+.< 15%. Впервые диссертантом получены формулы для расчета потерь мощности в полосках. Потери в диэлектрике определены аналогично ОМПЛ. Сравнение суммарных потерь, полученных из электродинамических расчетов R.H. Jansen и по модели диссертанта, показало отличие значений в 1.5-2.0 раза, обусловленное введением R.H. Jansen коэффициента неидеальности полосков и шероховатости подложки. С учетом исследований J. Carroll (1993) и И. Климачева (2006) это отличие объясняется превышением в 1.5-1.7 раза удельного объемного сопротивления гальванического металла по сравнению с сопротивлением металла, напыленного в вакууме. Учет дисперсии £эфф(/) и Z(f) произведен по формулам ОМПЛ с заменой ВС ОМПЛ на четной и нечетной модах на Z++/2 и 2Z+., соответственно. На рис.3 приведено сравнение результатов расчета £)фф++ (f) и £„/,,/,+-(/) по модели автора и опубликованных измерений при w/Ii=03 и s/h=0A9 для СМПЛ на подложке с £Г=Ю. Максимальное отличие значений ЭДП получено при s/h >1.0 и составляет для четной моды < 6%, а для нечетной < 15%.

3. Модель направленного ответвителя Ланге. Диссертантом впервые разработана аналитическая модель НО Ланге с четным числом СМПЛ. При анализе НО Ланге (рис.4) сводится к эквивалентной 2-х проводной СМПЛ (ЭСМПЛ). При этом предложен новый метод определения погонных емкостей ЭСМПЛ на основе емкостей ОМПЛ и СМПЛ. Для ЭСМПЛ на четной и нечетной модах рассчитываются статические значения ВС и ЭДП, суммарные потери, дисперсионные характеристики ЭДП и ВС и S-матрица. Отличие результатов расчета и измерений < 0,7дБ.

Модели ОМПЛ и СМПЛ положены диссертантом в основу расчета СВЧ спиральной индуктивности [18]. Разработанные модели вставлены в базовые элементы МИС СВЧ в программах анализа и оптимизации СВЧ схем «ДИСАПР-2» [6] и «SAPR» [13], в создании которых автор принял непосредственное участие.

В Главе 2 сделан анализ существующих ФТМ и ЭС GaAs ПТШ, выбраны ЭС интегрального и корпусного ПТШ, разработана аналитическая ФТМ субмикронного мощного ПТШ, приведено сравнение результатов расчета и измерения СВЧ характеристик ПТШ на GaAs и GaN.

1. Физико-топологическая модель субмикронного ПТШ. Результаты расчетов ПТШ с субмикронным затвором по двумерным и квазидвумерным моделям, учитывающим всплеск скорости дрейфа и нелокальные эффекты в приближении времен релаксации энергии и импульса носителей заряда (A.A. Кальфа, А.Б. Пашковский, A.C. Тагер, H.L. Grubin, W.R. Curtice, G. Ghione, С. Snowden), и результаты экспериментальных исследований показали, что на ВАХ мощных ПТШ при UCU~UCH наблюдается

насыщение или падение тока стока 1С. При этом, под стоковым краем затвора формируется стабильный домен сильного поля. Скорость дрейфа электронов в канале ПТШ имеет два пиковых значения Vp~2ß-107см/с, а в основной части затвора скорость V;~0,8-107cm/c (рис.5). Недостатками выше указанных моделей, ограничивающими их широкое применение в практических расчетах ПТШ и схем на его основе, являются их сложность, большие затраты машинного времени и проблемы экспериментального определения входных параметров этих моделей. Одномерные аналитические модели (A.B. Grebene, А.Б. Егудин, M.S. Shur, Т. Sugeta, Н. Statz et all.) основаны на кусочно-линейной зависимости скорости дрейфа электронов V(E). Канал под затвором разбивается на две части: 0<x<L3, и L3i<x<L3 (рис.6).

Рис.5. Аппроксимация V(E). Рис.6. Форма ОПЗ в канале ПТШ. Рис.7. Конструкция ПТШ.

В области I канал изменяется плавно V(x)=-fi„E(x) и, а в области II электроны движутся со скоростью V„ и сечение канала постоянно. Большинство моделей не учитывает расширения стабильного домена в промежуток затвор - сток при росте Ucu. В модели К. Lehovec - R.S. Miller (L-M) введена III-я область L3 <х <L3+L,3, выходящая за стоковый край затвора. При определении предельного тока затворной металлизации ПТШ, а также при расчете максимальной выходной мощности ПТШ в режиме большого сигнала необходима аналитическая модель режима прямого включения затвора. Теоретические и экспериментальные исследования этого режима в литературе отсутствуют. Общим недостатком ранее опубликованных работ является пренебрежение реальной конструкцией ПТШ (рис.7) и некорректный учет режимных зависимостей сопротивлений истока и стока, что приводит к большим погрешностям в расчете ВАХ и СВЧ параметров ПТШ.

А. Разработка модели GaAs ПТШ в режиме управления тока ОПЗ БШ. Конфигурация обедненной области в канале принята в виде, показанном на рис.6. При расчете ПТШ в режиме Uomc<U3U< <pt (высота БШ) и Ucu>OB диссертантом [4,11] взята за основу модель L-M. При описании процессов в канале ПТШ приняты следующие допущения: 1) в ОПЗ БШ отсутствуют подвижные носители заряда, имеется резкий переход между этой области и каналом; 2) в переносе тока участвуют только электроны, профиль концентрации легирования равномерный; 3) в наклонной и пологой частях

ВАХ (при /E(x)/<Es, область I) V(x)=-[i„E(x), а в пологой части ВАХ V(x)=Vs при /Е(х)/ >ES, области II-III); 4) на границе областей I и II (x=L3/) V(x) изменяется скачком от Vp=/j„Es до V, и 5) при Ucu >UCH под стоковым краем затвора формируется стабильный домен сильного поля, который с ростом Uси расширяется под затвор и в промежуток затвор - сток (области II и III). Для наклонной и пологой частей ВАХ численными методами решаются две системы нелинейных уравнений с учетом Ru и Rc, зависящих от конструкции ПТШ и режима смещения.

Б. Разработка модели GaAs ПТШ в режиме прямого включения затвора. При U,u > <рк БШ приоткрывается, и ОПЗ под затвором исчезает. Ток пробоя между затвором и стоком отсутствует (1ЗС=0). В разработанной модели [11] учтен механизм термоэлектронной эмиссии из электрода затвора. Получены для наклонной и пологой частей ВАХ системы нелинейных уравнений, которые решаются численными методами и включают напряжение в канале Ucu с учетом Ru и R,. и токи затвора и стока, для которых получены соответствующие выражения. Исследованы распределения Ек(х), UJxj и Цх) в канале ПТШ.

В. Режим запирания канала. 1С=0, и явление пробоя в канале не учитывается.

Во всех режимах работы ПТШ при расчете ВАХ учтены режимные зависимости Ru и Rc и реальная конструкция канала ПТШ (7 типов).

Г. Проверка ФТМ ПТШ. Проверка ФТМ выполнена на примере GaAs ПТШ с затвором 0,6х50мкм. Рассчитанные по ФТМ ВАХ приведены на рис.8.

Стоковые ВАХ: При U,u <0,7В (управление тока ОПЗ) расчетные стоковые ВАХ отображают результаты измерений с достаточной точностью. При £/,„>(),7В (прямое включение БШ) присутствует область, где ток стока и крутизна ПТШ отрицательные. В расчетных ВАХ при i/,„>lB кривые резко переходят в режим насыщения и постоянны, что обусловлено предположением E(x)=const при /E(x)/>ES.

Затворные ВАХ: При U3U> 1В расчетные ВАХ адекватно отображают результаты измерения.

Напряжение стока, В Напряжение стока, В

Рис.8. Рассчитанные по ФТМ диссертанта стоковые и затворные ВАХПТШ с затвором 0,6х50мкм.

11

При ¿/Ш=0,8В расчетное значение 13 примерно на два порядка ниже измеренного значения, что обусловлено: 1) учетом только одного механизма эмиссии БШ, 2) пренебрежением током утечки в мсжслойном диэлектрике БЮг в обоих режимах и 3) ограничением установки по точности измерения малых токов (10"8А).

2. Электрическая эквивалентная схема. На рис.9 представлена эквивалентная схема интегрального ПТШ, взятая за основу при расчете Б-параметров ПТШ и выходных параметров однокаскадного СВЧ усилителя на его основе [3] (Приложение 1). Диссертант использовал теоретический метод определения элементов ЭС ПТШ: на основе выражений для распределения напряжения и тока в канале и урав- нений ВАХ во всех режимах работы ПТШ получены формулы для всех элементов ЭС ПТШ, зависящих от режима смещения. Также рассчитываются «холодные» емкости между электродами и индуктивности проволочек разварки. Емкости корпуса определяются экспериментально. Экспериментальный метод определения значений ЭС ПТШ, основанный на применении измеренных Б-параметров, реализован в разработанной автором программе «ЕКУ1У» и использован при проектировании квази- МИС УМ.

ции. В ФТМ рассчитываются эффективные

и

значения Ru и Rc для 2-х конструкций: при

Рис 9. Эквивалентная схема интегрального ПТШ.

запитывании электродов затвора, истока и стока - с одной и с двух сторон, а также, паразитные емкости конструкции - ПТШ с учетом контактных площадок и перекрытия соединительных шин по межуровневой изоляции - для прямого и перевернутого монтажа кристалла. С ростом температуры в канале ПТШ уменьшаются ток стока, крутизна, выходное сопротивление, коэффициент усиления и выходная мощность. Температура среды также сильно влияет на параметры ПТШ и схем на его основе. При моделировании температурных эффектов автором впервые в аналитической ФТМ учтены температурные зависимости параметров GaAs и БШ. Подход позволяет прогнозировать необходимый ПТШ и его параметры в диапазоне температур 150-600°К.

4. Сравнение результатов расчета и измерения мощного СВЧ ПТШ. ВАХ и

зависимости элементов ЭС ПТШ от смещения рассмотрены на примере ПТШ с затвором 1,7х600мкм, с концентрацией легирования канала Л^=7,5-1016см"3, измеренного H.A. Rausher et all. Кристалл ПТШ посажен в кристаллодержатель прямым монтажом.

3. Особенности моделирования СВЧ мощного многоштыревого ПТШ. Сосредоточенная ЭС ПТШ может адекватно описывать ПТШ в диапазоне частот до бОГГц при соответствующем учете распределенных эффектов многоштыревой конструк-

Расчет по модели достоверно отображает измеренные В АХ (рис.10). Отличие на 30% значений внутренней крутизны ПТШ, определенных из измеренных S-параметров при предположении неизменных Ru и Rn и значений, рассчитанных по модели, обусловлено учетом в модели режимных зависимостей RunRcu не приводит к различию соответствующих значений внешней крутизны, определяемой из ВАХ. Модель завышает значения Rcu в 1,3-3,5раза - в наклонной и в 5-12,5 раза - в пологой частях ВАХ, что вызвано принятой идеальной развязкой канала и буфера.

U1H-0.6E

2С !.0 ЛО 50 6.0 ГО 80

Напряжение стока, В

Рнс. 10. Сравнение измеренных а) и расчетных б) ВАХ ПТШ Ьз=1,7мкм и Ьзш=600мкм.

2 4 6 8 10 12 14 16 18 Частота, ГГц

0,40 0,32

g" 0,24

j?

I WS 0,08 0,00

... .

\f"gS,2

mods,,'""' -

60

50

40

Л

30 J/1

20 , град

10

0

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Частота, ГГц

10 12 14 16 18 Частота, ГГц

6 8 10 12 14 16 18

Частота, ГГц

Рис. 11. Сравнение результатов измерения H.A. Rausher et all. (линии, отмеченными точками) и расчета по ФТМ диссертанта S-параметров бООмкм GaAs ПТШ ({/,„=-2В и Ucu=6В).

Полученные режимные зависимости элементов ЭС ПТШ подтверждаются работами других авторов. Сравнение измеренных и рассчитанных по ФТМ с учетом саморазогрева канала S-параметров бООмкм ПТШ (рис.11) показывает адекватность модели в диапазоне частот до 18ГГц. Расчеты показали, что влияние Rcu на S-параметры ПТШ не существенно в диапазоне частот выше ЗГГц. Также, теоретически и экспериментально

13

исследованы характеристики ваАв ПТШ с затвором 0,6х 1200мкм и Л^=2,8-1017см"3, посаженного перевернутым монтажом на микрочип ваАв с 500м МПЛ и заземляющими отверстиями. Модель отображает экспериментально наблюдаемую степень влияния длины затвора и температуры среды (200 - 400°К) на СВЧ характеристики ПТШ.

В Главе 3 изложены результаты разработки мощных ПТ с применением технологии МЛЭ и разработанной диссертантом методики измерения и обработки профилей концентрации доноров и подвижности электронов [15] (Приложение 2) и методов измерения параметров барьерного и омического контактов (Приложения 3 и 4). Разработанные мощные ваАв ПТШ и ГСПТ применены в квази-МИС УМ диапазона частот 2-18ГГц.

А) СаАя ПТШ на МЛЭ структурах «аналог-САГМК». При изготовлении мощных СВЧ интегральных ПТШ и МПС на ваАв использование промышленно выпускаемых структур п+-гы ОаАБ «САГМК» (НПП «Элма») постоянно ставило перед разработчиком проблему выяснения причины несоответствия отличных ВАХ ПТШ, изготовленных на этих структурах, и часто получаемых плохих СВЧ параметров в диапазоне частот 8-18ГГц. Проведенное диссертантом исследование профилей концентрации выборки в 40 пластин показало наличие практически во всех структурах пиков концентрации носителей заряда в буфере структуры (¡-слой ОаАв) до (0.7-10)-1015см 3 на "кажущейся" глубине от границы с затвором в диапазоне 0.5-6,5мкм. В процессе изготовления и анализа статических и динамических параметров ПТШ на свыше 200 пластинах, выращенных на двух различных установках МЛЭ (ИФП СОРАН) и МОС-гидридной эпитаксии (НПП «Элма»), выяснена корреляция положения пиков концентрации в буфере/подложке с уровнем СВЧ параметров ПТШ: чем дальше расположение первого пика от поверхности затвора, тем выше Кур и Руд (=Р«ыхЛУ„,,,).

Пл. 12(1) аналог СЛГМК Гетеросгруюурньп! А^^Са^убАз/ОаАз ПГ

Рис. 12. Профили концентрации носителей и Рис. 13. Профили концентрации носителей и

подвижности в структуре «аналог-САГМК». подвижности в гетероструктуре АЮаАв/СаАв.

В связи с плохим качеством промышленных эпитаксиальных структур разработана структура «аналог-САГМК» с применением метода МЛЭ [12]. На этих пластинах при

14

статических параметрах ПТШ, сопоставимых с параметрами ПТШ на структурах «САГМК», получены более высокие динамические СВЧ параметры, измеренные на зондовой установке «Поляна».На частоте 17,7ГГц получены (И/тр=300мкм) Р„ас-0.7-0,8Вт/мм, КПДд=ЗШ и малосигнальный коэффициент усиления /Г„шс=5,0-6,5дБ. Улучшение СВЧ параметров ПТШ обусловлено, прежде всего, введением сверхрешетки (СР) А1А5/СаА5 в буфер структуры и повышением подвижности в канале ПТШ на структурах, выращенных МЛЭ, с З200см2/Вс (Элма) до З800см2/Вс (ИФП СО РАН) (рис.12).

ваАв ПТШ с однородно легированным каналом достигли уровня возможной физической реализации. Дальнейшее повышение параметров ПТ реализовано введением ступенчатого профиля легирования структуры (под затвором - низкий, а в канале - высокий) и применением под затвором широкозонных материалов (А1уОа|.уА$ и А1уСаг. УЫ) с низкой концентрацией фоновых примесей, а в канале - узкозонных (¡п/да^Ав, ваАв или СаЫ) с высокой подвижностью электронов [7-9, 14-17].

Б) Гетероструктурный АЮаАв/СаАв ПТ. Диссертантом предложена гетерост-руктура п+ОаА8-1А10.24Оа0.7бА$/пСаА$-1ОаА$ для ГСПТ (НКНТ). Профили концентрации носителей в канале и дрейфовой подвижности электронов показаны на рис.13. Раздельное размещение доноров в канале и атомов А1 позволяет снизить вероятность возникновения БХ-центров в слое ¡А^Са^уАв, что при уровне легирования канала Л^=(5-6)-10,7см"3 обеспечивает //„=3200-3750см2/Вс. Квантовая яма гетероперехода удерживает носители в канале и, таким образом, уменьшает токи утечки в подложку и в затвор, причем глубина ее возрастает с ростом количества А1. В буфер ГС включена СР. ВАХ ГСПТ с затвором 0.6х900мкм имели следующие статические параметры: /„,„=550 -650мА/мм, 5ШШГ=117-138мСм/мм и и„р„>20В. На частоте 12ГГц получены следующие динамические параметры: /^,;,„с=8,5дБ, Рудтах= 1,2Вт/мм и ЛУ7Д„=47,4%.

На частоте 17,7ГГц получены Курмс= 5,2дБ, Руа=0,87Вт/мм и КПДд=44%. Применение ГСПТ этого типа с 1Ух=2,4мм и каналом с Л^=2,8-1017см"3 и толщиной 1000°А в квази-МИС УМ диапазона С, разработанной диссертантом, увеличило Реых с кристалла УМ с 1,8 до 2,9 Вт.

В) Мощный псевдоморфный ГСПТ с легированным каналом. В ГСПТ на структуре Alo.38Gao.62As/InxGai_xAs/ ОаАв - Alo.38Gao.62As вместо квантовой ямы в ОаАв

п+ваАв Зиб-Ю'8«^ 400°А

\ - БаЛв спейсер 50°А

I - Alo.3eGao.62As псевдодиэлектрик 350°А

п+ 1п0.2 Соо.вАб канал 51: 4-1019 см"'1 190°А

¡-ОаАв 1-й буфер 100° А

1 - Alo.3eGao.62As 2-й буфер 1000° А

\ - БаАз 3-й буфер 1000°А

СР (А^вЛЗаАв) 20 пер. 790°А

¡-СаАв 400 °С 0,1 мкм

АГЧП-10 подложка 400 мкм

Рис.14. Структура псевдоморфного ГСПТ.

используется сильно легированная квантовая яма в псевдоморфном слое I^Ga^As (рис.14). Слои между каналом n-InGaAs и подложкой формируют сложный буфер со СР, повышают Явш и устраняют обратное управление по подложке ПТ. Интегральные псевдоморфные ГСПТ с затвором 0,6х450мкм с концентрацией носителей в квантовой яме (0,6-1,0)-10|9см3 использованы в квази-МИС УМ с распределенным усилением [14]. При Р„=150мВт, ис„-7-Ш получены следующие параметры УМ в диапазоне частот 1.8-16ГГц: Р„„=250-375мВт, КПДд=П-\1%.

В Заключении излагаются выводы, представленные в диссертации, и сделана авторская оценка выполненной работы.

В Приложении 1 приведены формулы для расчета характеристик ПТШ и усилителя на его основе с применением S-параметров ПТШ, заложенные в программу «РО-LEVM». На фиксированной частоте рассчитываются коэффициент устойчивости, области устойчивости в плоскостях коэффициентов отражения нагрузок по входу и выходу ПТШ на диаграмме Смита, вид и возможность согласования ПТШ, максимальный коэффициент усиления, минимальные Kcmv на входе и выходе усилительного каскада и импедансы цепей согласования.

В Приложении 2 отмечается, что при использовании стандартных C-V методов измерение емкости диода начинается при i/3U=0B, когда потенциал БШ срк создает область обеднения, которая в сверхтонких структурах не позволяет прописывать профили легирования (ПЛ) в активных слоях. Излагается метод обработки C-V - измерений тестовых структур, как при 0< U3U<<pk, так и при f/3„<0B с использованием сосредоточенной (СМ) и распределенной (РМ) моделей БШ (рис.15). Рассмотрение распределенной Rud-Gud-Cud схемы (Guj, -погонная проводимость утечки БШ) структуры с прямоугольным контактом \Vj>Lj в литературе отсутствует. В диссертации и в [15] впервые представлен вывод соотношений, связывающих G,„ и С,„ с Ruj, Gud, CU(i„. Для измерения дрейфовой подвижности электронов использовалась тестовая структура «толстого» ПТШ с длиной и шириной затвора L3=100mkm и \Уг=400мкм. Алгоритм метода реализован в программе «PROFIL».

В Приложении 3 приведено определение параметров БШ Ti/Au-GaAs (встроенного напряжения БШ <рк, коэффициента идеальности) на основе измерения ВАХ ПТШ, включенного по схеме диода при прямом включении БШ, и C-V измерений. Дано объяснение отличия значений çK, полученных по этим методам.

Рис.15. Эквивалентные схемы тестовой структуры: а) разработанная распределенная модель и б) измерительная схема.

В Приложении 4 изложена разработка нового метода определения удельного сопротивления омического контакта ПТШ рс, учитывающего разницу слоевого сопротивления между контактами и под самим контактом. Показано, что по стандартному методу (при равенстве слоевых сопротивлений) получаются заниженные значения рс.

В Приложении 5 изложен разработанный диссертантом в [5] метод упрощенных тепловых эквивалентов (УТЭ) для расчета теплового сопротивления (Ит) транзистора и элементов ГИС и МИС СВЧ. Конструкции МИС и ГИС с точки зрения задачи отвода тепла, представляют собой многослойную пластину, на верхней грани которой расположены источники тепла (резисторы или многоштыревой ПТШ). Рассмотрен расчет /?7 бесконечной однородной изотропной пластины толщиной с прямоугольным источником тепла. Получены новые формулы для расчета и размеров растекания тепла на выходе из пластины, рассмотрены случаи ограничения бесконечной пластины по сторонам источника, что позволяет учитывать границы микросборок (кристаллов ПТ) и взаимодействие источников тепла (штырей затвора). Расчет многослойной пластины выполняется строя УТЭ последовательно в каждом слое. Погрешность метода расчета Ят<20%.

В Приложении 6 представлены результаты использования диссертантом разработанных моделей ОМПЛ, СМПЛ, НО Ланге и ПТШ в НИР и ОКР при разработке ква-зи-МИС балансных усилителей мощности на ОаА$ в диапазоне частот 2-18ГТц.

1. Усилитель X диапазона с выходной мощностью 0,4Вт. На рис.16 представлена конструкция в виде кристальной микросборки «чипы на микрочипе» квази-МИС балансного УМ с Рвых=0,4Вт и Л"1р=14-16дБ в диапазоне частот 9-12ГГц [13]. Чипы содержат ПТШ с ¿3=0.7мкм. Макрочипы, содержащие цепи согласования и подачи смещения, изготовлены по монолитной технологии на подложке АГЧП-2. Конденсаторы МДМ выполнены наТа205. Размеры макрочипа 1.6x2.9мм2. Заземление

нижних обкладок конденсаторов и площадок истоков ПТШ выполнено металлизированными сквозными отверстиями в подложке. Соединение чипов ПТШ и макрочипа выполнено методом перевернутого монтажа. УМ выполнен по 3-х каскадной схеме: в 1-м каскаде примененЗООмкм ПТШ, во 2-м - бООмкм ПТШ и в 3-м - выполнено сложение мощности с 2-х 800мкм ПТШ. 2. Усилитель диапазона частот 12-18ГГц с выходной мощностью 100 мВт. Конструкция квази-МИС балансного УМ аналогична

Рис.16. Конструкция квази-МИС балансного УМ диапазона частот 9-12ГГц. Размеры УМ 15x16x4мм3.

предыдущей конструкции. Кристальные микросборки представляют собой 2-х каскадный УМ: в 1-м каскаде использован один, а во втором - два чипа ПТШ с затвором 0,8х300мкм. Конденсаторы МДМ Выполнены на пленке ЗЮ2. В расчете малосигнальных характеристик балансного УМ использована ЭС ПТШ, определенная из измеренных 5-парамстров. Оценка по программе «БАРЯ» Рвых с кристалла УМ по ВАХ и с ЭС ПТШ, определенной по программе «\VAXNEW», составляет 70-120мВт в диапазоне частот 12-14,5ГГц и 110-220мВт в диапазоне частот 14,5-19ГГц (рис.17). При учете потерь на суммирование Рвы_г(<15%) с двух кристаллов УМ максимальное расчетное значение Рвш балансного УМ составит 123 - 204мВт в диапазоне частот 12-14,5ГГц и 187-374мВт в диапазоне частот 14,5-19ГГц. При входной мощности Я„х=50мВт измеренное значение Рвых образцов балансных УМ составило 120-230мВт в диапазоне частот 12-14,5ГГц и 220-320мВт в диапазоне частот 14,5-18ГГц (рис.18).

Оценка выходной мощности кристалла УМ Балансные УМ изи=-1,0...-1,5В 11си=7В

Частота, ГГц Частота, ГГц

Рис. 17. Оценочный расчет Рвых и Кур кристалла УМ Рис. 18. Измеренная выходная мощность

в полосе частот при £/,„=- 1В, и„,-7В. ВАХ балансного УМ при Рвх=50мВт в диапазоне

и ЭС ПТШ определены по ФТМ. частот 12-18ГГц.

Максимальное измеренное значение Рвых образцов составило 150-280мВт в диапазоне частот 12-14,5ГГц и 275-416мВт в диапазоне частот 14,5-19ГГц, то есть, значения, близкие к полученным с применением ФТМ ПТШ расчетным значениям.

3. Гибридио-мополнтиый усилитель диапазона частот 8-18ГГц. 2х-ват-тный УМ состоит из 4 блоков: двух подобранных по СВЧ параметрам 2 каскадных балансных УМ и двух НО Лангс [12]. УМ обеспечил в диапазоне частот 8-18ГГц: Кур=8,0-5,7дБ, КСТУ входа и выхода УМ < 2,5; при Рга=350мВт в диапазоне частот 8-11ГГц получена Рвых=2,0-2,2Вт и в диапазоне частот П-^ГГц-Рв^г.О-ЬЗВт.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1) Разработаны модели ОМПЛ и СМПЛ, НО Ланге на ИаАя и подложках ГИС СВЧ, которые позволяют адекватно рассчитывать характеристики СВЧ устройств в диапазоне частот до 18ГГц;

2) Разработана аналитическая ФТМ мощного СВЧ субмикронного ПТШ, которая позволяет рассчитать ВАХ и элементы СВЧ малосигнальной эквивалентной схемы в режимах управления тока канала ОПЗ БШ, прямого включения БШ и запирания канала - при прямом и обратном монтаже кристалла. Впервые в аналитической модели ПТШ учитывается реальная конструкция ПТШ, саморазогрев канала токами стока и затвора и рассчитаны характеристики ПТШ в диапазоне температур окружающей среды.

3) Впервые в России разработаны и применены в квази-МИС УМ диапазона частот 2-18ГГц мощные ПТШ на структуре «аналог-САГМК» и ГСПТ на гетерострукту-рах АЮаАвЛЗаАз (НИЕТ) и АЮаАвЛпСаАв/СаАв-АЮаАв (РНЕМТ), обеспечивающие удельную Рвш=0,8-1,2Вт/мм, соответствующую зарубежному уровню.

4) На основе разработанных моделей ваАв ПТШ и МПЛ с использованием балансного сложения мощности кристаллов УМ с помощью НО Ланге разработан унифицированный ряд квази-МИС УМ на ОэАб в диапазоне частот 2-18ГГц с уровнями выходной мощности 150-2000мВт и коэффициентами усиления 4-16дБ.

Результаты, полученные в работе, рекомендуется использовать при дальнейших исследованиях физики и технологии ПТШ и ГСПТ, схемотехники и технологии МИС СВЧ на ваАв и других материалах АШВУ. Разработанную методику измерения профилей легирования и подвижности электронов рекомендуется использовать в производстве эпитаксиальных гетероструктур.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих статьях:

1. Раков Ю.Н. Модель микрополосковой линии в диапазоне СВЧ //Научный вестник НГТУ. - 2007. -№ 1. - С. 47 - 58.

2. Раков Ю.Н. Модели двухпроводных микрополосковых линий и направленных ответвителей Ланге //Электронная техника. - Сер. СВЧ-техника. - 1992. - Вып. 1 - С. 11-18.

3. Раков Ю.Н., Цаплин Г. И., Шашкевич И.А. Программа расчета динамических характеристик полевых транзисторов СВЧ, работающих в линейном режиме //Электронная техника. - Сер. 1. Электроника СВЧ. - 1983. - Вып. 3. - С. 67 - 68.

4. Раков Ю.Н., Зедгенизов В.Д. Программа расчета семейства вольтамперных характеристик полевого транзистора с барьером Шоттки на арсениде галлия //Электронная техника. - Сер.1. Электроника СВЧ. - 1983. - Вып. 5. - С. 58 - 59.

5. Раков Ю.Н. Инженерный метод расчета тепловых сопротивлений мощных транзисторов и элементов интегральных схем //Электронная техника. - Сер. 1 Электроника СВЧ. -1983.- Вып. 11.

-С. 17-23.

6. Гуляев В.И., Раков Ю.Н., Скрипникова А.Ф. Система автоматизированного проектирования СВЧ-устройств в диалоговом режиме «ДИСАПР-2» // Электронная техника. - Сер. Электроника СВЧ. - 1990. - Вып. 9. - С. 66 - 67.

7. Журавлев К.С., Торопов А.И., Шамирзаев Т.С., Бакаров А.К., Раков Ю.Н., Мякишев Ю.Б. Применение высокочистых слоев А^Са^хАв в эпитаксиальных структурах мощных полевых СВЧ транзисторов //Письма в ЖТФ.-1999. -Т. 25. - Вып. 15.- С. 8 -14.

8. Раков Ю.Н., Мякишев Ю.Б., Журавлев К С., Торопов А.И., Шамирзаев Т.С., Бакаров А.К. Применение высокочистых слоев AI,Ga|.xAs в структурах мощных СВЧ полевых транзисторов //Электронная техника. - Сср.1. СВЧ - Техника. - 2001. - Вып. 2 - С. 51.

9. Шамирзаев Т.С., Торопов А.И., Бакаров А.К., Журавлев К.С., Раков Ю.Н., Мякишев Ю. Б. Получение твердых растворов Al,Ga|.xAs и эпитаксиальных структур для мощных полевых СВЧ-транзисторов //Автометрия. - 2001. - № 3. - С. 89 - 96.

10. Zhuravlev K.S., Kolosanov V.A., Milekhin A.G., Polovinkin V.G., Shamirsaev T.S., Rakov Yu.N., Myakishev Yu.B., Fryar J., McGlynn E., Henry M.O., Infrared light emission from GaAs MESFETs operating at avalanche breakdown condition //Semicond. Sei. Technology.-2004. - Vol. 19. - P. s94 - s95. 11. Раков Ю.Н., Шагабутдииов A.A., Данилов B.C. Расчет ВАХ полевого транзистора с барьером Шоттки на арсениде галлия в режимах управления тока канала ОПЗ и прямого включения затвора //Доклады АН ВШ РФ. - 2006. - № 1. - С. 93 - 104.

12. Мякишев Ю.Б., Будаков В.Г., Раков Ю.Н., Зыкова Г.С. Состояние и перспективы развития в ОАО "Октава" мощных усилителей диапазона 8-18ГГц на основе монолитных ИС СВЧ//Радиопро-мышленность. - 2004. - Вып. 2. - С. 112 - 122.

13. Rakov Yu.N. 0.4 Watt X-Band Quasimonolithic Amplifier-Design, Results, Comparative Analysis of Simulating Methods //1999 IEEE-Rassian Conf.: MIA-ME'99. - P. 1.21 -1.25.

14. Мякишев Ю.Б., Раков Ю.Н., Аксенов Б.Н. Мощные СВЧ гетероструктурные полевые транзисторы //6 Международная научно - техническая конференция "Радиолокация, навигация, связь" - С. 2030 - 2035. - Воронеж, 25 - 27 апр. 2000 г.

15. Раков Ю.Н., Данилов B.C. Метод определения профиля легирования структур ПТШ со сверхтонкими слоями // 5-я Международной конференции «Актуальные проблемы Электронного приборостроения» АПЭП-2000. -Т.4.-Новосибирск. 2000.- С. 231- 236.

16. Zhuravlev K.S., Toropov A.I., Shamirzaev T.S., Bakarov A.K., Rakov Yu.N., Myakishev Yu.B. High purity AlGaAs grow by molecular beam epitaxy //1999 ŒEE-Rassian Conf.:MIA-ME'99.

17. Журавлев K.C., Мансуров В.Г., Преображенский E.B., Галицын Ю.Г., Овсюк В.Н., Раков Ю.Н., Бондарева Т.К., Мончарес Н.В., Мякишев Ю.Б. Полевой транзистор на основе гетероструктуры GaN/Alo.îGao.gN, выращенный методом МЛЭ на подложке (0001) А1203 из молекулярных пучков Ga, Al и NH3 // III Всероссийская Конференция «Нитриды галлия, индия и алюминия - структуры и приборы». Тезисы докладов. - Физический Факультет МГУ.- М„ 2005. - С. 105 - 106.

18. Раков Ю.Н., Данилов В С. СВЧ модель спиральной индуктивности на основе решетки связанных линий //6th International Conference APEIE-2002. - С. 171 - 175.

19. Зыкова Г.С., Мякишев Ю.Б., Раков Ю.Н., Цибаев В.П., Будаков В.Г. Широкополосный двух-каскадный усилитель мощности диапазона 8 - 18ГГц на арсениде галлия //16 -я Международная Крымская конференция. СВЧ - техника и телекоммуникационные технологии. Материалы конференции. 11-15сент. 2006г. Севастополь, 2006. - С. 187- 188.

20. Раков. Ю.Н., Торопов А.И. Мякишев Ю.Б., Журавлев К.С., Цибаев В.П. Мощные псевдоморф-ные гетероструктурные полевые транзисторы с легированным каналом. 17-я Международная Крымская конференция. СВЧ - техника и телекоммуникационные технологии. Материалы конференции. 10-14сент. 2007г. Севастополь, 2007,- С. 554 - 555.

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного Технического университета 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, тел./факс: (383) 346-08-57 формат 60x84 1\16, объем 1.0 пл., тираж 100 экз. заказ № 1665 подписано в печать 23.11.09 г.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Раков, Юрий Николаевич

Введение.

Глава 1. Моделирование микрополосковых линий и элементов интегральных схем СВЧ на их основе

1.1. Состояние вопроса.

1.2. Моделирование одиночной микрополосковой линии.

1.2.1. Модель МПЛ в квазистатическом ТЕМ —приближении.

1.2.2. Учет потерь в МПЛ.

1.2.3. Учет дисперсионных характеристик £едф и рф.

1.2.4. Использование модели отрезка одиночной МПЛ в программах анализа и оптимизации линейных СВЧ схем «ДИСАПР-2» и «SAPR».

1.3. Модель двухпроводной связанной микрополосковой линии.

1.4. Модель направленного ответвителя Ланге с четным числом связанных линий

1.5. Выводы по Главе 1.

Глава 2. Разработка аналитической модели СВЧ полевого транзистора с барьером Шоттки на основе арсенида галлия.

2.1. Введение.

2.2. Выбор малосигнальной электрической эквивалентной схемы ПТШ , .,

2.3. Обзор физических моделей полевого СВЧ транзистора на основе GaAs

2.3.1. Обзор результатов исследования физики работы GaAs ПТШ с помощью математических моделей

2.3.2. Аналитические модели полевого транзистора с барьером Шоттки на арсениде галлия

2.4. Разработка аналитической модели GaAs ПТШ.

2.4.1. Режим работы ПТШ с управлением тока канала ОПЗ БШ.

2.4.2. Субпороговый режим работы ПТШ

2.4.3. Режим работы ПТШ с прямым включением затвора.

2.4.4. Учет в физикотопологической модели и эквивалентной схеме мощного

СВЧ ПТШ распределенных эффектов структуры.

2.4.5. Паразитные межэлектродные емкости ПТШ.

2.4.6. Паразитные емкости корпуса.

2.5. Разработка тестовых структур для измерения профилей легирования и дрейфовой подвижности носителей заряда в слабом электрическом поле

2.6. Определение значений максимальной и насыщенной дрейфовых скоростей и критического электрического поля

2.7. Определение параметров полупроводниковой структуры с использованием результатов измерения В АХ готового ПТШ.

2.8. Экспериментальная проверка расчета ВАХ по ФТМ в режиме прямого включения БШ на примере одноштыревого ПТШ.

2.9. Моделирование мощного СВЧ ПТШ на GaAs. Учет саморазогрева канала и влияния температуры окружающей среды.

2.9.1. Определение температуры в канале ПТШ.

2.9.2. Температурные зависимости параметров GaAs и барьера Шоттки.

2.9.3. Определение теплового сопротивления мощного ПТШ.

2.9.4. Экспериментальная проверка результатов расчета ВАХ, зависимостей элементов СВЧ ЭС ПТШ от режима смещения и S-параметров при прямом монтаже кристалла ПТШ.

2.9.5. Предельные усилительные характеристики 600 мкм ПТШ.

2.9.6. Сравнение результатов моделирования и измерения параметров ПТШ на структурах n+ n - i GaAs, выращенных по технологии МЛЭ.

2.10. Температурные изменения параметров GaAs ПТШ.

2.11. Влияние субмикронной длины затвора на характеристики GaAs ПТШ.

2.12. Расчет характеристик ПТШ на нитриде галлия.

2.13. Выводы по Главе

Глава 3. Разработка ПТ на GaAs и гетероструктурах ALGaAs/GaAs, ALGaAs/InGaAs/GaAs

3.1. Постановка задачи.

3.2. Разработка мощного гетероструктурного ПТ.

3.3. Разработка МЛЭ структуры «аналог-САГМК».

3.4. Разработка мощного псевдоморфного ПТ.

3.5. Выводы по Главе 3.

Введение 2009 год, диссертация по электронике, Раков, Юрий Николаевич

Актуальность работы

Монолитные интегральные схемы (МИС) на основе арсенида галлия интенсивно развиваются свыше 20 лет в России и зарубежом. В последние 5 лет МИС СВЧ интенсивно внедряются в системы вооружения, космические аппараты, навигацию, измерительную технику, спутниковое телевидение и сотовую индивидуальную связь.

Преимущества МИС СВЧ над гибридными ИС заключаются в объединении на кристалле активных элементов (диодов и полевых транзисторов с барьером Шоттки (ПТШ)) и пассивных элементов (резисторов, индуктивностей, конденсаторов и микрополосковых линий (МПЛ)), что при высоких полуизолирующих и диэлектрических свойствах i-GaAs и толщинах подложки GaAs 75 -125 мкм позволяет существенно сократить габариты и массу ИС и, в целом, радиоэлектронной аппаратуры СВЧ. Малые размеры ИС позволяют применить при изготовлении МИС СВЧ групповые полупроводниковые технологии и реализовать массовый выпуск идентичных СВЧ изделий, столь необходимых, например, при создании активных антенных фазированных решеток для PJIC.

Высокая стоимость полупроводниковой технологии изготовления и отсутствие возможности индивидуальной настройки выдвигают повышенные требования к точности проектирования МИС СВЧ. Эффективность компьютерных средств (программ) расчета МИС СВЧ на арсениде галлия определяется точностью заложенных в них моделей СВЧ активных и пассивных элементов. К моделям элементов, используемым в программах инженерного расчета, предназначенных для анализа и оптимизации МИС СВЧ, также предъявляются жесткие требования по использованию малых ресурсов ЭВМ и расчетного времени, определяющие эффективность систем проектирования.

К началу работы диссертанта по созданию различных МИС СВЧ в ОАО «Октава» (1987 г.) в зарубежной и отечественной литературе имелось большое количество публикаций по моделированию элементов ГИС СВЧ - дискретного полевого транзистора на арсениде галлия и одиночных и связанных МПЛ на диэлектрических керамических подложках. Однако, информация по результатам исследования интегрального ПТШ на GaAs и МПЛ имела фрагментарный характер.

Цель работы

Цель работы заключалась в исследовании, разработке и применении фи-зикотопологической модели интегрального полевого транзистора с барьером Шоттки, а также моделей одиночной и связанных микрополосковых линий при проектировании монолитных (квазимонолитных) СВЧ схем на арсениде галлия.

Для реализации поставленной цели было необходимо решить следующий комплекс задач:

1) Провести анализ существующих физикотопологических и электрических моделей СВЧ транзистора с барьером Шоттки (ПТШ) на GaAs с точки зрения их применимости к инженерным расчетам МИС СВЧ;

2) Разработать физикотопологическую модель (ФТМ) интегрального GaAs ПТШ, программу расчета ВАХ и элементов СВЧ эквивалентной схемы ПТШ и методику определения физических параметров для ФТМ ПТШ;

3) Провести анализ существующих моделей одиночной и связанных МПЛ с точки зрения их применимости при проектировании МИС СВЧ на GaAs. При необходимости, разработать такие модели;

4) Включить разработанные модели МПЛ на GaAs в программу расчета СВЧ схем «ДИСАПР», разработанную на предприятии ОАО «Октава»;

5) Применить разработанные модели одиночной и связанных МПЛ, физикотопологическую и электрическую модели GaAs ПТШ в разработках усилителей мощности СВЧ диапазона.

Методы исследования

При создании моделей ПТШ и МПЛ применены методы математического моделирования полупроводниковых приборов и линий передачи СВЧ, методы прикладной математики и методы экспериментального определения электрофизических параметров полупроводниковых моно- и гетероструктур. Применены методы экспериментальных исследований МПЛ и устройств на их основе, ПТШ и квазимонолитных (гибридно-монолитных) ИС в диапазоне СВЧ.

Проверка разработанных моделей GaAs ПТШ производилась на основе опубликованных в литературе и собственных результатов экспериментальных исследований ПТШ, одиночных и связанных МПЛ, направленных ответвителей Ланге.

Выращивание полупроводниковых моно- и гетероструктур, используемых при создании мощных ПТШ, производилось методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) сотрудниками ИФП СОР АН (г. Новосибирск).

Научная новизна работы

1. Разработана новая модель одиночной микрополосковой СВЧ линии в квази-ТЕМ-приближении. Разработанная модель точнее, чем модель Н.А. Wheeler - R.A. Pucel, рассчитывает эффективную диэлектрическую проницаемость и потери СВЧ мощности в МПЛ (включая случаи с малыми w/h и большими бг). В модели учтены дисперсионные характеристики эффективной диэлектрической проницаемости (вЭфф(/)) и волнового сопротивления МПЛ (рф).

2. Разработана новая модель связанной двухпроводной микрополосковой линии (СМПЛ) в квази -ТЕМ — приближении. Модель на четной и нечетной модах возбуждения полосков более точно, чем модель S. Akhtarzad et al., описывает характеристики СМПЛ на различных подложках. Впервые получены аналитические выражения для потерь в полосках СМПЛ. В модели учтены дисперсионные характеристики эффективной диэлектрической проницаемости и волнового сопротивления на четной и нечетной модах возбуждения.

3. Впервые разработана модель направленного ответвителя Ланге, в которой учитываются потери и дисперсия эффективной диэлектрической проницаемости и волнового сопротивления. Модель адекватно отображает измеренные характеристики НО на подложках GaAs и керамики в диапазоне до 18 ГГц.

4. Разработана аналитическая физикотопологическая модель мощного субмикронного полевого транзистора с барьером Шоттки, которая из электрофизических параметров GaAs и геометрии многоштыревого ПТШ позволяет рассчитать ВАХ и элементы малосигнальной эквивалентной схемы в наклонной и пологой частях ВАХ в следующих режимах работы ПТШ: управления тока канала областью пространственного заряда (ОПЗ) барьера Шоттки (БШ); прямого включения БШ, аналитическая модель которого впервые предложена диссертантом, и запирания канала.

Впервые в аналитической модели во всех рассматриваемых режимах работы ПТШ учитывается явление саморазогрева канала токами стока и затвора, и имеется возможность рассчитывать характеристики ПТШ в диапазоне температур окружающей среды (теплоотвода) примерно от 150 до 600 °К.

5. Показана возможность использования модели ПТШ без учета баллистического всплеска скорости дрейфа электронов для расчета характеристик GaAs и GaN ПТШ с длинами затвора вплоть до 0,2 мкм.

Практическая значимость работы

1. Созданы программы расчета ВАХ и элементов эквивалентной схемы GaAs ПТШ — «WAXNEW» и малосигнальных характеристик ПТШ и однокас-кадного усилителя на его основе с применением S-параметров эквивалентной схемы ПТШ - «POLEVM».

2. Разработана система определения электрофизических параметров для ФТМ ПТШ на GaAs (программы «WAXNEW»), которая включает:

- собранную из опубликованных теоретических и экспериментальных исследований базу данных по транспортным и другим электрофизическим свойствам GaAs n-типа в широком диапазоне температур;

- разработанный метод экспериментального определения профиля концентрации носителей (легирования) и подвижности электронов в канале под затвором ПТШ, который позволяет определить профили параметры моно- и гете-роструктур со сверхтонкими слоями. Метод внедрен в ОАО «Октава» при оценке надежности конструкций квази-МИС СВЧ на GaAs;

- разработанный метод определения параметров омических контактов с учетом различия слоевого сопротивления слоя полупроводника между омическими контактами и под самими омическими контактами; метод определения параметров барьера Шоттки.

3. Достоверность разработанной модели ПТШ проверена на ряде данных по измерениям статических и динамических характеристик СВЧ GaAs ПТШ, полученных как в процессе собственных, так и заимствованных из публикаций исследований. Полученное соответствие измеренных и рассчитанных по модели характеристик GaAs ПТШ при прямом и обратном монтаже кристалла позволяет достоверно прогнозировать СВЧ характеристики МИС и квази-МИС усилителей мощности на GaAs в диапазоне частот до 18ГГц;

4. Совместно с сотрудниками ИФП СОР АН разработаны с использованием технологии МЛЭ мощные ПТШ на структуре «аналог-САГМК» и гетерост-руктурные (ГС) ПТ двух типов: ГСПТ на структуре ALGaAs/GaAs (HFET) и псевдоморфный ГСПТ с легированной квантовой ямой на структуре AL-GaAs/InGaAs/GaAs-ALGaAs (РНЕМТ), обеспечивающие в диапазоне частот 12 -18 ГГц удельную выходную мощность 0,8 - 1,2 Вт/мм. Все указанные типы ПТ применены в гибридно-монолитных (квазимонолитных) усилителях мощности в диапазоне частот 2-18 ГГц.

5. Разработанные с непосредственным участием диссертанта программы для расчета МИС и ГИС СВЧ «ДИСАПР-2» и «SAPR», включающие разработанные модели пассивных СВЧ элементов, нашли широкое применение в НИР и ОКР, проводимых ОАО «Октава» при проектировании монолитных и квазимонолитных СВЧ схем на арсениде галлия в диапазоне частот до 18 ГГц.

6. С использованием разработанных моделей МПЛ и GaAs ПТШ на основе балансного сложения СВЧ мощности делителями/сумматорами Ланге и технологии изготовления УМ, основанной на конструкции «чипы на макрочипе» и унифицированном ряде интегральных СВЧ GaAs ПТШ, разработаны квазимонолитные усилители на GaAs, обеспечивающие в диапазоне частот 2-18 ГГц уровни выходной мощности 150 - 2000 мВт и коэффициенты усиления 4-16 дБ.

7. Разработанная модификация метода упрощенных тепловых эквивалентов, позволяющая рассчитывать тепловые сопротивления мощных СВЧ транзисторов и элементов монолитных и гибридных ИС, подтверждена экспериментальными данными, полученными автором и заимствованными из публикаций.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Модели одиночной МПЛ и двухпроводной СМПЛ в квази-ТЕМ- приближении с учетом потерь и дисперсии эффективной диэлектрической проницаемости и волнового сопротивления.

2. Модель НО Ланге с учетом потерь и дисперсии эффективной диэлектрической проницаемости и волнового сопротивления.

3. Аналитическая ФТМ мощного субмикронного ПТШ с однородно легированным каналом и идеально изолированной подложкой, которая из электрофизических параметров GaAs и геометрии многоштыревого ПТШ позволяет рассчитать ВАХ и элементы малосигнальной ЭС ПТШ в наклонной и пологой частях ВАХ с учетом явления саморазогрева током в канале в следующих режимах работы: управления током канала ОПЗ БШ, прямого включения БШ и запирания ПТШ.

4. Результаты разработки мощных ПТШ на структуре «аналог-САГМК» и ГСПТ двух типов: ГСПТ на структуре ALGaAs/GaAs и псевдоморфного ГСПТ с легированной квантовой ямой на структуре ALGaAs/InGaAs/GaAs-ALGaAs, обеспечивающие в диапазоне 12-18ГГц уровень удельной выходной мощности 0,8-1,2В т/мм.

5. Результаты разработки квази-МИС УМ на GaAs, обеспечивающие в диапазоне 2 -18ГТц уровни выходной мощности 150-2000мВт и коэффициенты усиления 4-16дБ.

Апробация результатов исследования

Основные результаты исследований докладывались на следующих конференциях:

- Отраслевой семинар "Интегральные схемы на основе арсенида галлия", 27-29 янв.1983 г., Москва;

- 1999 IEEE-Rassian Conference: MIA-ME'99, г. Новосибирск;

-5-я международная конференция «Актуальные проблемы Электронного приборостроения» АПЭП-2000», г. Новосибирск;

-6-я Международная научно - техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь», 25 - 27 апр. 2000 г., г. Воронеж, - 6th International Conference APEIE-2002, г. Новосибирск;

-3-я Всероссийская Конференция «Нитриды галлия, индия и алюминия -структуры и приборы», Физический Факультет МГУ, 2005 г., Москва; -16-я Международная Крымская конференция. СВЧ - техника и телекоммуникационные технологии. Материалы конференции. 11-15 сентября 2006 г., г. Севастополь.

-17-я Международная Крымская конференция. СВЧ — техника и телекоммуникационные технологии. Материалы конференции. 10-14 сентября 2007 г., г. Севастополь.

Личный вклад автора

Результаты по моделям и моделированию МПЛ, НО Ланге, ФТМ GaAs ПТШ и методике определения электрофизических параметров структур, изложенные в диссертации, получены лично автором. Автором была разработана программа «WAXNEW». Разработка программ расчета СВЧ монолитных схем «ДИСАПР-2» и «SAPR» выполнена автором (в части моделей пассивных элементов) совместно с В.И. Гуляевым и А.Ф. Скрипниковой. Методика и программа обработки профиля легирования и дрейфовой подвижности электронов в гетероструктурах «PROFIL» разработаны лично автором. Измерения параметров ПТШ (кроме S-параметров) и гетероструктур выполнены автором вместе с сотрудниками ОАО «Октава» - Н.В. Мончарес, Г.Ф. Узельманом и А.А. Шагабутдиновым. Разработка GaAs ПТШ и гетероструктурных ПТ выполнена по инициативе автора вместе с сотрудниками ОАО «Октава» - Н.В. Мончарес, Л.В. Щепиной и сотрудниками ИФП СОР АН - А.И. Тороповым, К.С. Журавлевым. Личный вклад автора включает формулировку целей и задач исследований ПТ и гетероструктур, выбор путей их решения, методик исследований и анализ полученных результатов. Разработка квазимонолитных усилителей СВЧ выполнена лично автором (УМ fpa6=9 -12ГГц) и вместе с сотрудниками. ОАО «Октава» Ю.Б. Мякишевым, В.А. Подухом (УМ^об=12-18ГГц), E.JI. Павловым (унифицированный ряд УМ) и Г.С. Зыковой, В.Г. Будаковым и А.Г. Зайцевым (УМ /Раб~ 8-18ГГц). Изготовление и измерение лабораторных и опытных образцов квазимонолитных усилителей СВЧ выполнены совместно с группой сотрудников ОАО «Октава». Анализ и обобщение результатов разработок УМ СВЧ и ПТ, изложенных в диссертации — выполнен лично автором. Разработка базовой конструкции квазимонолитных УМ СВЧ «чипы на макрочипе» выполнена Ю.Б. Мякишевым. В написании диссертации неоценимую помощь оказал научный руководитель автора - доцент Новосибирского государственного технического университета, к. т. н. B.C. Данилов.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка цитируемой литературы и шести приложений.

Заключение диссертация на тему "Разработка и применение физико-топологической модели мощного полевого транзистора с барьером Шоттки и моделей микрополосковых линий для проектирования монолитных и квазимонолитных СВЧ схем на арсениде галлия"

3.5. Выводы по Главе 3

1) Разработанный метод определения профиля легирования и профиля дрейфовой подвижности полевого транзистора со сверхтонкими слоями применен в процессе разработок мощных СВЧ ПТ на гетероструктурах n+GaAs-iALGaAs-nGaAs, n+GaAs-iALGaAs- n+InGaAs - iGaAs и ALGaN/GaN.

2) Проведенное исследование связи уровня и расположения пиков концентрации в буфере структуры с уровнем СВЧ характеристик ПТШ на пластине позволяет на этапе формирования затвора (половина маршрута) ввести критерии качества буфера структуры и уровня легирования в канальном слое n-GaAs. Введение критериев позволяет осуществить отбраковку пластин с ПТШ и, таким образом, сократить трудоемкость изготовления ПТШ, годных по СВЧ параметрам.

3) Впервые в России получены образцы мощных гетероструктурных полевых транзисторов СВЧ с Р^=0.8-1.2Вт/мм с КПДд =51-60%, что в 1.5-2.0раза превышает уровень серийных ПТ. Экспериментальное опробование разработанных ПТ в квазимонолитных усилителях мощности продемонстрировало существенное увеличение выходных параметров усилителей СВЧ.

215

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1) Разработаны модели одиночной и связанной МПЛ, направленного от-ветвителя Ланге на GaAs и подложках ГИС СВЧ, которые позволяют адекватно рассчитывать характеристики СВЧ устройств в диапазоне частот до 18ГГц;

2) Разработана аналитическая физико-топологическая модель мощного СВЧ субмикронного ПТШ, которая из физических параметров GaAs и геометрии ПТШ позволяет рассчитать ВАХ и элементы СВЧ малосигнальной эквивалентной схемы в режимах управления тока канала ОПЗ БШ, прямого включения БШ, аналитическая модель которого впервые предложена диссертантом, и запирания канала - при прямом и обратном монтаже кристалла. Впервые в аналитической модели ПТШ учитывается явление саморазогрева канала токами стока и затвора и имеется возможность рассчитывать характеристики ПТШ в диапазоне температур окружающей среды 150 до 600°К.

3) С применением разработанной методики измерения профилей концентрации носителей заряда (легирования) и подвижности электронов и технологии МЛЭ впервые в России разработаны и применены в квази-МИС усилителях мощности диапазона частот 2-18ГГц мощные ПТШ на структуре «аналог-САГМК» и ГСПТ на гетероструктурах ALGaAs/GaAs (HFET) и ALGaAs/ InGaAs/GaAs-ALGaAs (РНЕМТ), обеспечивающие удельную выходную мощность 0,8 - 1,2Вт/мм, соответствующую зарубежному уровню.

4) На основе разработанных моделей GaAs ПТШ и МПЛ с использованием балансного сложения мощности кристаллов усилителей с помощью направленного ответвителя Ланге разработан унифицированный ряд квази-МИС усилителей мощности на GaAs в диапазоне частот 2-18ГГц с уровнями выходной мощности 150-2000мВт и коэффициентами усиления 4-16дБ.

Результаты, полученные в работе, рекомендуется использовать при дальнейших исследованиях физики и технологии ПТШ и ГСПТ, схемотехники и технологии МИС СВЧ на GaAs и других материалах А1ПВУ. Разработанную методику измерения профилей легирования и подвижности электронов рекомендуется использовать в производстве эпитаксиальных гетероструктур.

Библиография Раков, Юрий Николаевич, диссертация по теме Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах

1. Нефедов Е.И., Фиалковский А.Т. Полосковые линии передачи. — М.: Наука, 1980. 312 с.

2. Автоматизированное проектирование устройств СВЧ. / Под ред. В.В. Никольского. — М.: Радио и связь, 1982. 272 с.

3. Гипсман А.И., Красноперкин В.М., Самохин Г.С., Силин Р.А. Современные методы и результаты квазистатического анализа полосковых линий и устройств. // Обзоры по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ. - 1991. - Вып. 1 (1602). - 102 с.

4. Темнов В.М., Шунина М.Н. Расчет одиночной и связанных микрополосковых линий передачи // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Радио измерительная техника. -1972. - Вып. 2. -С. 29-35.

5. Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств./Под ред. В.И. Вольмана. М.: Радио и связь, 1982. - 328 с.

6. Hammersladt Е., Jensen О. — Accurate model for microstrip computer-aided design // Proc. IEEE Int. Microwave Symp. 1980. P. 407 - 409.

7. Радченко В.В. Аналитическая модель микрополосковой линии // Электронная техника. -Сер. СВЧ-техника. 1996. - Вып. 1 (467). - С. 66 -71

8. Schnieder F., Heinrich W. Model of Thin-Film Microstrip Line for Circuit Design, IEEE Trans. -2001. Vol. MTT-49. - №. l.-P. 104-110.

9. Wheeler H.A. Transmission-line properties of parallel strips separated by dielectric sheet // IEEE Trans. 1965. - Vol. MTT-13. -№. 2, Mar. - P. 172 - 185.

10. Wheeler H.A. Transmission-line properties of parallel wide strips by conformal-mapping approximation // IEEE Trans. 1964. - Vol. MTT-12. - №. 5, Mar. - P. 280 - 289.

11. Callarotti R.C., Gallo. A. On the Solution of a Microstripline with Two Dielectrics // IEEE Trans. 1984. - Vol. MTT-32. - №. 4. - P. 333 - 338.

12. Wheeler H.A. Transmission-line properties of a strip on a dielectric sheet on a plane // IEEE Trans. 1977. - Vol. MTT-25. -№. 5. - P. 631 - 647.

13. Poh S.Y., et al. Approximate Formulas for Line Capacitance and Characteristic Impedance of Microstrip Line // IEEE Trans. 1981. - Vol. MTT-29. -№. 2. -P. 135 - 142.

14. Poh S.Y., et al. Corrections for Approximate Formulas for Line Capacitance and Characteristic Impedance of Microstrip Line // IEEE Trans. -1981. Vol. MTT-29. - №. 10. - P. 1119.

15. Denlinger E.J. Losses of Microstrip Lines // IEEE Trans. 1980. - Vol. MTT-28. - №. 6. -P. 513-522.

16. Pucel R.A., Masse D.J., Hartwig C.P. Losses in Microstrip //IEEE Trans-1968. -Vol. MTT-16. -№. 6. -P. 342 350.

17. Pucel R.A., Masse D.J., Hartwig C.P. Corrections for Losses in Microstrip // IEEE Trans. -1968.-Vol. MTT-16.-№. 12.-P. 1064- 1066.

18. Nishiki S., Yuki S. Transmission losses in thick line Microstrips // IEEE Trans. 1982. - Vol. MTT-30.-№. 7.- P. 1104-1107.

19. Дединец B.E., Морозов А.А., Филатов A.JI. Экспериментальное исследование потерь микрополосковых линий монолитных интегральных схем на GaAs // Электронная техника. -Сер. 2. Полупроводниковые приборы. 1984. - Вып. 7(173). - С. 94 - 96.

20. Goldfarb М.Е., Platzker A. Losses in GaAs Microstrip // IEEE Trans. 1990. - Vol. MTT-38. -№. 12.-P. 1957- 1963.

21. Finlay H.J., Jansen R.H., et al. Accurate Characterization and Modeling of Transmission Lines for GaAs MMIC's // IEEE Trans. 1988. Vol. MTT-36. - №. 6. - P. 961 - 966.

22. Лупуляк В.В., Кононов А.Д., Хижа Г.С. Экспериментальное исследование эффективной диэлектрической проницаемости микрополосковых линий передачи на керамических подложках // Электронная техника. Сер. 1 . Электроника СВЧ. - 1978. - Вып. 5. - С. 49 - 51.

23. Свешникова Н.А., Храпко A.M. Экспериментальное исследование дисперсии в несимметричной микрополосковой линии в диапазоне частот 6-36 ГГц // Электронная техника. -Сер. 1. Электроника СВЧ. 1979. - Вып. 10. - С. 15 - 19.

24. Раков Ю.Н. Модель микрополосковой линии в диапазоне СВЧ // Научный вестник НГТУ. 2007. -№ 1(26). - С. 47 - 58.

25. Getsinger W.J. Microstrip Dispersion Model // IEEE Trans. 1973. - Vol. MTT-21. - №. 1. -P. 34-39.

26. Pramanick P., Bhatia P. An accurate description of dispersion in Microstrip // Microwave Journal. 1983. - №. 12. - P. 89 -96.

27. Bhatia P., Pramanick P.A New Dispersion Model //IEEE Trans.- 1984. Vol. MTT-32.- № 10. -P. 1379- 1384.

28. Bianco В., al. Some Considerations about the Frequency Dependence of the Characteristic Impedance of Uniform Microstrips // IEEE Trans. 1978. - Vol. MTT-26. -№. 3. - P. 182 - 185.

29. Getsinger W.J. Measurement and Modeling of the Apparent Characteristic Impedance of Micro-strip // IEEE Trans. 1983. - Vol. MTT-31. - №. 8. - P. 624 - 632.

30. Гвоздев В.И., Нефедов Е.И. Объемные интегральные схемы СВЧ.-М.: Наука, 1985.-256с.

31. Гупта К., Гардж Р., Чадха Р. Машинное проектирование СВЧ устройств. М.: Радио и связь, 1987.-430 с.

32. Гуляев В.И., Раков Ю.Н. Система автоматизированного проектирования СВЧ устройств в диалоговом режиме «ДИСАПР-2» // Электронная техника. - Сер.1. Электроника СВЧ. 1990. - Вып. 9 (433). - С. 66 - 67.

33. Rakov Yu.N. 0.4 Watt X-Band Quasimonolithic Amplifier-Design, Results, Comparative Analysis of Simulating Methods. 1999 IEEE-Russian Conf.: MIA-ME'99. - P. 1.21 - 1.25.

34. Rizzoli V. The calculation of scattering parameters for coupled microstrip arrays of any cross section // Alta Frequenza. 1973. - Vol. XLII. - №. 4. - P. 191 - 199.

35. Jansen R.H. High-speed computation of single and coupled microstrip parameters including dispersion modes, loss and finite strip thickness // IEEE Trans. 1978. - Vol. MTT-26. - №. 2. -P. 75 - 82.

36. Аржанов C.H., Ермолаев А.И., Тимофеев Е.П., Смыслов Г.М. Программа расчета матриц рассеяния отрезков многопроводных связанных микрополосковых линий передачи // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. - 1989. - Вып. 3 (417). - С. 70 - 72.

37. Rizzoli V., Lipparini A. The design of interdigitated couplers for MIC applications // IEEE Trans. 1978. - Vol. MTT-26. - №. 1. - P. 7 - 15.

38. Темнов B.M., Суворов B.H. Микрополосковые направленные ответвители // Вопросы радиоэлектроники. Сер. РИТ. - 1973. - Вып. 3. - С. 47 - 52; 1974. - Вып. 3. - С. 27 - 32.

39. Tajima J., Kamihashi S. Multiconductor couplers // IEEE Trans. 1978. - Vol. MTT-26. -№.10.-P. 795-801.

40. Kirschning M., Jansen R.H. Accurate Wide-Range Design Equations for the Frequency-dependent Characteristic of Parallel Coupled Microstrip Lines //IEEE Trans. -1984. -Vol. MTT-32. -№. l.-P. 83-90.

41. Carg R., Bahl I.J. Characteristics of coupled microstriplines // IEEE Trans. 1979. - Vol. MTT-27. -№. 7. - P. 700 - 705; Vol. MTT-28. - №. 3. - P. 272.

42. Bedair S. S. On the odd-mode capacitance of the coupled microstriplines // IEEE Trans. 1980. - Vol. MTT-28. - №. 11. - P. 1225 - 1227.

43. Rizzoli V. Stripline interdigitated couplers: analysis and design considerations // Electronics Letters. 1975.-Vol. ll.-№. 6.-P. 392-393.

44. Akhtarzad S., Rowbotham T.R., Johns R.B. The design of coupled microstrip lines // IEEE Trans. 1975. - Vol. MTT-23. -№. 6. - P. 486 - 492.

45. Getsinger W.J. Dispersion of parallel-coupled microstrip // IEEE Trans. -1973. Vol. MTT-21. -№. 3.-P. 144-145.

46. Rao R.R. Effect of loss and frequency dispersion on the performance of microstrip directional couplers and line filters // IEEE Trans. 1974. - Vol. MTT-22. -№. 7. - P. 747 - 750.

47. Shepherd P.R., Pollard P.D. Direct calibration and measurement of microstrip structures on GaAs // IEEE Trans. 1986. - Vol. MTT-34. - №. 12. - P. 1421 - 1426.

48. Иоссель Ю.Я., Коганов Э.С., Струнский М.Г. Расчет электрической емкости. JL: Энергия. - 1981.-288 с.

49. Napoli L.S., Hughes JJ. Characteristics of Coupled Microstrip Lines // RCA Review. 1970. -Sept.-P. 479-498.

50. Waugh R., La Combe D. Unfolding the Lange Coupler // IEEE Trans. 1972. - Vol. MTT-20. — №. 11.-P. 777-779.

51. Kumar M., Subbarao S.N., Menna R.J., Huang H.-Ch. Monolithic GaAs Interdigitated Couplers // IEEE Trans. 1983. - Vol. ED-30. -№. 1. - P. 29 - 32.

52. Judd S.W., Whiteley I., Clowes R.J., Rickard D.C. An analytical Method for Calculating Micro-strip Transmission Line Parameters // IEEE Trans. 1970. -Vol. MTT-18. - №. 2. -P.78 - 87.

53. Раков Ю.Н. Модели двухпроводных микрополосковых линий и направленных ответвите-лей Ланге // Электронная техника. Сер. СВЧ-техника. - 1992. - Вып. 1 (445). - С. 11 - 18.

54. Раков Ю.Н., Данилов B.C. СВЧ модель спиральной индуктивности на основе решетки связанных линий // 6th International Conference APEIE-2002. С. 171 - 175.

55. Кпимачев И., Иовдальский В. СВЧ ГИС. Основы технологии и конструирования М.: Техносфера, 2006. 352 с.

56. Ваксенбург В. Я., Данилин В.Н и др. Мощные полевые СВЧ транзисторы на арсениде галлия // Электронная техника. Сер. 2. - Полупроводниковые приборы. - 1978. -.№. 5 - 6. — С. 42-58.

57. Cooper J. F., Gupta M. S. Microwave Characterisation of GaAs MESFET and the Verification of Device Model // IEEE Journal of Solid State Circuits. - 1977. - Vol.12. -№. 4. - P. 325 - 329.

58. Валиев К. А., Пашинцев Ю. И., Петров Г. В. Применение контакта металл полупроводник в электронике. - М.: Радио и связь, 1981. - 304 с.

59. Willing Н. A., de Santis P. Modelling of Gunn Domain Effects in GaAs MESFETs // Electronics Letters. - 1977.-Vol.-13.-№. 18. — P. 537 - 539.

60. Dawson R. Equivalent Circuit of the Schottky- barrier Field-Effect Transistor at Microwave Frequencies II IEEE Trans. 1975. - Vol. MTT-23. - №. 6. - P. 499 - 501.

61. Willing H. A., Raucher C., de Santis P. A Technique for Predicting Large-Signal Performance of a GaAs MESFET//IEEE Trans.- 1978.-Vol. MTT-26.-№. 12.-P. 1017- 1023.

62. Wolf P. Microwave Properties of Schottky-barrier Field-Effect Transistors // IBM Journal of Research and Development. 1970. - Vol. 14, March. - P. 125 - 141.

63. Sone J., Tokoyama Y. A Small-Signal Analytical Theory for GaAs Field-Effect Transistors at Large Drain Voltages // IEEE Trans. 1978. - Vol. ED-25. - №. 3. - P. 329 - 336.

64. Statz H., Haus II. A., Pucel R. A. Noise Characteristics of GaAs Gallium Arsenide Field-Effect Transistors // IEEE Trans. 1974. - Vol. ED-21. - №. 9. - P. 549 - 562.

65. Pucel R. A., Haus H. A., Statz H. Signal and Noise Properties of Gallium Arsenide Microwave Field-Effect Transistors // Advances in Electronics and Electron Physics. 1975. - Vol. 38. -P. 195 - 265. -N. J.: Academic Press.

66. Sugeta Т., Ida M., Uchida M. Microwave Performance of GaAs-Schottky Barrier Gate FET's // Review of the Electrical Communication Laboratories. 1975. - Vol. 23. - №.№. 11 — 12. —1. P. 1182- 1192.

67. Егудин А. Б. Анализ работы полевого транзистора в пологой области ВАХ // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. 1978. -№. 8. - С. 8 - 16.

68. Егудин А. Б. Расчет ВАХ ПТ с коротким каналом // Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. - 1978.-Вып. 1.-С. 109-119.

69. Егудин А. Б. Расчет структуры полевого транзистора, предназначенного для работы в оконечных каскадах малошумящих усилителей // Сб. науч. тр. Микроэлектроника и полупроводниковые приборы. Вып. 6. - М.: Радио и связь, 1981. - С. 312 - 322.

70. Shur М. S. Analytical Model of GaAs MESFETs //IEEE Trans. 1978. - Vol. ED-25. - №. 6. -P. 612-618.

71. Shur M. S. Small-Signal Nonlinear Circuit Model of GaAs MESFET // Solid-State Electronics.- 1979. Vol. 22. - P. 723 - 728.

72. Willing H. A., Raucher C. Simulation of Nonlinear Microwave FET Performance Using a Quasi-Static Model II IEEE Trans. 1979. - Vol. MTT-27. - №. 10. - P. 834 - 840.

73. Раков Ю. H., Цаплин Г. И., Шашкевич И. А. Программа расчета динамических характеристик полевых транзисторов СВЧ, работающих в линейном режиме // Электронная техника.- Сер.1. Электроника СВЧ. 1983. - Вып. 3. - С. 67 - 68.

74. Wang, Y.- С. Bahrami М. Distributed Effect in GaAs MESFET // Solid State Electronics.1979. Vol. 22. - №. 12. - P. 1005 - 1009.

75. Кролевец К. M. Полевой транзистор как структура с распределенными параметрами (Линейное приближение) // Сб. научн. тр. Микроэлектроника и полупроводниковые приборы.1980.-Вып. 5.-С. 86-98.

76. Tiwari D. С., Hartnagel Н. L. Nonlinear Coupled Transmission Line Analysis for Second Harmonic Generation in Travelling-Wave GaAs MESFETs //IEEE Trans. 1986. -Vol. ED-33.- № 3. -P. 366-372.

77. Abdipour A., Pacaud A. Complete Sliced Model of Microwave FET's and Comparison with Lumped Model and Experimental Results // IEEE Trans. 1996. - Vol. MTT-44. - №. 1. - P. 4- 9.

78. Wood J., Root D. E. Bias-Dependent Linear Scalable Millimetre-Wave FET Model // IEEE Trans. 2000. - Vol. MTT-48. - №. 12. - P. 2352 - 2359.

79. Dambrine G., Сарру A., Heliodore F., Playez E. A New Method for Determining the FET Small-Signal Equivalent Circuit // IEEE Trans. 1988. - Vol. MTT-36. -№. 7. - P. 1151 - 1159.

80. Hughes В., Tasker P. J. Bias Dependence of the MODFET Intrinsic Model Elements Values at Microwave Frequencies // IEEE Trans. 1989. - Vol. ED-36. - №. 10. - P. 2267 - 2273.

81. Berroth M., Bosch R. Broad-Band Determination of the FET Small-Signal Equivalent Circuit // IEEE Trans. 1990. - Vol. MTT-38. -№. 7. - P. 891- 895.

82. Van Niekerk C., Meyer P., Schreurs D. M. M.-P., Wilson P. B. // A Robust Integrated Multibias Parameter-Extraction Method for MESFET and HEMT Models //IEEE Trans.-2000.-Vol. MTT-48. -№. 5.-P. 777-785.

83. Reynoso-Hernandez J. A., Rangel-Patino F. E., Perdomo J. Full RF Characterisation for Extracting the Small-Signal Equivalent Circuit in Microwave FET's // IEEE Trans. 1996. - Vol. MTT-44. - №. 12. - P. 2625 - 2632.

84. Shih С. -C., Sheu B. J., Lee H. M. Characterisation of GaAs MESFET Gate Capacitances // IEEE Journal of Solid State Circuits. - 1988. - Vol. 23. -№. 3. - P. 878 - 880.

85. Кац B.A. Применение микроэвм для коррекции результатов измерений нагрузочных характеристик СВЧ транзисторов // Электронная техника. - Сер.1. Электроника СВЧ. - 1988. -Вып. 5.-С. 42-48.

86. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. М.: Мир, 1984. — в 2-х т.

87. Kennedy D., O'Brien R. Computer-aided two dimensional analysis of the junction field-effect transistor // IBM Journal of Research and Development. 1970. - Vol. 14. - March. - P. 95 - 116.

88. Grubin H. L., Mc Hugh Т. M. Hot electron transport effects in FETs, Solid-State Electronics. -1978.-Vol.21.-№. l.-P. 69-74.

89. Grubin H. L., Ferry D. K., Gleason K. R. Spontaneous oscillations in GaAs FETs // Solid-Statc Electronics. 1980. - Vol. 23. - №. 2. - P. 157 - 172.

90. Афонцев С. А., Кунилов В. А., Пашинцев Ю. И., Петров Г. В. Модель полевого транзистора с затвором Шоттки, основанная на численном решении двумерных уравнений переноса // Микроэлектроника. 1977. - Том 6. - №. 2. - С. 179- 183.

91. Pozela J., Reklaitis A. Electron transport properties in GaAs at high electric fields // Solid-State Electronics. 1980. - Vol. 23. - №. 9. - P. 927 - 933.

92. Curtice W. R., Yun Y. -H. A Temperature Model for the GaAs MESFET // IEEE Trans. 1981. -Vol. ED -28. №. 8. - P. 954 - 962.

93. Зеегер К. Физика полупроводников. — М.: Мир, 1977. 616 с.

94. Левинштейн Е., Пожела Ю.К., Шур М.С. Эффект Ганна. М.: Советское радио, 1975. -288 с.

95. Гарбер 3. Численное моделирование характеристик нелинейной эквивалентной схемы СВЧ полевых транзисторов с субмикронным затвором Шоттки на арсениде галлия // Микроэлектроника. 1990. - Том. 19. - Вып. 4. С. 392 - 399.

96. Ghione G., Naldi С. U., Filicori F. Physical Modelling of GaAs MESFETs in Integrated CAD Environment: From device Technology to Microwave Circuit Performance // IEEE Trans. 1989. -Vol. MTT-37. - №. 3. - P. 457 - 468.

97. Wada Т., Frey J. Physical Basis of Short Channel MESFET Operation // IEEE Trans. - 1979. - Vol. ED-26. -№. 4. - P. 476 - 489.

98. Snowden С. M., Loret D. Two-Dimensional Hot-Electron Models for Short Gate-Length GaAs MESFETs // IEEE Trans. 1987. - Vol. ED-34. - №. 2. - P. 212 - 223.

99. Кальфа А.А., Пашковский А. Б., Тагер А. С. Исследование вольт амперных характеристик полевых транзисторов с субмикронным затвором // Электронная техника. - Сер. 1. Электроника СВЧ. - 1984. - Вып. 4. - С. 27 - 30.

100. Snowden С. М. Quasi-Two-Dimensional MESFET Simulation for CAD // IEEE Trans. — 1989. Vol. ED-36. - №. 9. - P. 1564 - 1574.

101. Snowden С. M. Computer-aided design of MMICs based on physical device models // IEE Proc. 1986. - Vol. 133. - Pt. II. - №. 5. - P. 419 - 427.

102. Schockley W.A. A unipolar field-effect transistor //Proc. IRE.-1952.-Vol.40,- P. 1365 1376.

103. Fair R. B. Harmonic Distortion in Junction Field-Effect Transistor with Field-dependent Mobility//IEEE Trans. 1972. - Vol. ED-19.-№. l.-P. 1564- 1574.

104. Lehovec K., Zuleeg R. Voltage-current characteristics of GaAs J-FETs in the hot electron range // Solid-State Electronics. 1970. - Vol. 10. - №. 10. - P. 1415 - 1426.

105. Старосельский В.И. Нелинейная модель арсенид-галлиевого полевого транзистора с затвором Шоттки //Радиотехника и электроника 1981. - Том XXXVI. - №. 6. - С. 1299 - 1306.

106. Grebene А. В., Ghandhi S. К. General theory of pinched operation of the junction-gate FET // Solid-State Electronics. 1969. - Vol. 12. - №. 7. - P. 573 - 589.

107. Lehovec K., Miller R. S. Field distribution injunction field-effect transistors at large drain voltages // IEEE Trans. 1975. - Vol. ED-22. - №. 5. - P. 274 - 281.

108. Раков Ю. Н., Зедгенизов В. Д. Программа расчета семейства вольтамперных характеристик полевого транзистора с барьером Шоттки на арсениде галлия // Электронная техника. — Сер.1. Электроника СВЧ. 1983. - Вып. 5 (353). - С. 58 - 59.

109. Кальфа А. А., Пашковский А. Б., Тагер А. С. Нелокальные и диффузионные эффекты в полевых транзисторах с субмикронным затвором // Известия вузов. Сер. Радиофизика. -1985. -Том XXVIII. -№. 12.- С. 1583- 1589.

110. Wang Y. -С., Hsieh Y. -Т. Velocity overshoot effect on short-gate microwave MESFET // International Journal of Electronics. 1979. - Vol. 47. - N 1. - P. 49 - 66.

111. Cazaux J.-L., Pouysegur M., Roques D., Bertrand S. A Process-Dependent Worst-Case Analysis for MMIC Design Based on a Handy MESFET Simulator // IEEE Trans. 1989 - Vol. MTT-37. -№. 9.-P. 1442-1450.

112. Chang C. S., Day D.-Y. Analytic Theory for Current -Voltage Characteristics and Field Distribution of GaAs MESFET // IEEE Trans. - 1989. - Vol. ED-36. - №. 2. - P. 269 - 280.

113. Chang C. S., Day D.-Y. An analytic Solution of the Two-Dimensional Poisson Equation and Model of Gate Current and Breakdown Voltage for Reverse Gate-Drain Bias in GaAs MESFETs // Solid-State Electronics. - 1989. - Vol. 32. - №. 11. - P. 971 - 978.

114. Chang C. S. Day D.-Y. Current Density Distribution of GaAs Power MESFET: A Theory for Device Burnout // IEEE Trans. - 1990. - Vol. ED-37. - N 4. - P. 1162 - 1163.

115. Шур M. Современные приборы на основе арсенида галлия. М.: Мир, 1991. - 632 с.

116. Shur М. S. Analytical models of GaAs FET's // IEEE Trans. 1985. - Vol. ED-32. - №. 1. -P. 70-72.

117. Zhou H., Pulfrey D. L. A Criterion for Stationary Domain Formation in GaAs MESFET's // IEEE Trans. 1989. - Vol. ED-36. - №. 5. - P. 872 - 878.

118. Fjeldly T. A. Analytical Modeling of the Stationary Domain in GaAs MESFET's // IEEE Trans.-1986.-Vol. ED-33.-№. 7.-P. 874-880.

119. Kretly C., Giarola A. J. Stationary charge domain in GaAs MESFET's: Dimensional and electrical charaterization // Electronics Letters. 1989. - Vol.-25. - №. 13. - P. 813 - 814.

120. Abeles H., Zeheny R. F., Chang G. K., Allen S. J. Experimental Measurement of a high-field dipole in GaAs field-effect transistors // Applied Physics Letters. 1986. - Vol. 49. - №. 20. -P. 1387- 1389.

121. Рябинкин Ю. С. Аналитическая теория полевых транзисторов с коротким затвором Шоттки // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. - 1984. - Вып. 1 (167).-С. 67-77.

122. Chang C.-S., Day D.-Y., Chan S. An Analytical Two-Dimensional Simulation for the GaAs MESFET Drain-Induced Barrier Lowering: A Short-Channel Effect // IEEE Trans. 1990. - Vol. ED-37. -№. 5. - P. 1182- 1185.

123. Chang C.T. M., Vrotsos Т., Frizzell M. F., Carroll R. A. Subthreshold Current Model for GaAs MESFET // IEEE Electron Device Letters. 1987. - Vol. EDL-8. - №. 2. - P. 67 - 72.

124. Scorzoni A., Canali C., Fantani F., Zanoni E. Evaluation of current density distribution in MESFET Gates // Electronics Letters. 1986. - Vol. 22. - №. 10. - P. 512 - 514.

125. Lee K., Shur M., Lee K. L., Vu Т., Roberts P., Helix M. A New Interpretation of "End" Resistance Measurements // IEEE Electron Device Letters. -1984. Vol. EDL-5. - №. 1. - P. 5 - 7.

126. Urien P., Delagebaudeuf D. New method for determining the series resistances in a MESFET or TEGFET // Electronics Letters. 1983. - Vol. 19. -№. 17. - P. 702 - 703.

127. Ruden P.P., Shur M., et al. Distributive Nature of Gate Current and Negative Trans-conductance in Heterostructure Field-Effect Transistors // IEEE Trans. 1989. - Vol. ED-36.2.-P. 453-456.

128. Baek J., Shur M. Mechanism of Negative Transconductance in Heterostructure Field-Effect Transistors // IEEE Trans. 1990. - Vol. ED-37. - №. 8. - P. 1917 - 1921.

129. Ruden P. P. Heterostructure FET Model Including Gate Leakage // IEEE Trans. 1990. - Vol. ED-37. - №. 10. - P. 2267 - 2270.

130. Martines E. J., Shur M. S., Schuermeyer F. L. Gate Current Model for the Hot-electron Regime of Operation in Heterostructure Field Effect Transistors // IEEE Trans. 1999. — Vol. ED-45. -№. 10. — P. 2108-2115.

131. Gopinath A., Rankin J. B. GaAs FET Switches // IEEE Trans. 1985. - Vol. ED-32. - №. 7. -P. 272- 1278.

132. Jain N., Gutmann R. J. Modeling and Design of GaAs MESFET Control Devices for BroadBand Applications // IEEE Trans. 1990. - Vol. MTT-38. - №. 2. - P. 109 - 117.

133. Berger H.H. Models for Contacts to Planar Devices // Solid-State Electronics. 1972. -Vol.15.-№.2.-P. 145- 158.

134. Коглашвили Г.И., Панасенко П.В., Романюк В.А. Модель полевого транзистора с барьером Шоттки для СВЧ нелинейных устройств // Электронная техника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства. - 1983. - Вып. 1 (37). - С. 26 - 32.

135. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. Элементарные функции. -М.: Наука, 1981. 800 с.

136. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. Дополнительные главы. М.: Наука, 1986. - 800 с.

137. Бартеньев О.В. ФОРТРАН для профессионалов. Математическая библиотека IMSL. в 3-х ч. М.: ДИАЛОГ-МИФИ. - 2000 / 2001.

138. Трофименков Ф.Н. Время переноса через область объемного заряда // ТИИЭР. 1964. -Том 52. — №. 1.- С. 92.

139. Дер Зил Ван. Шумы затвора полевых транзисторов на относительно высоких частотах // ТИИЭР. 1963. - Том 51. -№. 3. - С. 490 - 496.

140. Folkes P.A., Lara М.Т, Buchwald W., Newman P. Poli L. Analytical Voltage Dependence of an Unsaturated MESFET's Gate Capacitance //IEEE Electron Device Letters 1991. -Vol.EDL-12. -№.5.-P. 215-217.

141. Takada Т., Yokoyama K., Ida M., Sudo T. A MESFET Variable-Capacitance Model for GaAs Integrated Circuit Simulation // IEEE Trans. 1982. - Vol. MTT-30. - №. 5. - P. 719 - 723.

142. Chen T.-H., Shur M.S. A Capacitance Model for GaAs MESFET's // IEEE Trans. -1985. -Vol. ED-32.-№. 12.-P. 883-891.

143. Statz H., Newman P., Smith I.W., Pucel R.A., Haus H.A. GaAs FET Device and Circuit Simulation in SPICE // IEEE Trans. 1987. - Vol. ED-34. - №. 2. - P. 160 - 169.

144. D'Agostino S., Betti-Berutto A. Physics-Based Expressions for the Nonlinear Capacitances of the MESFET Equivalent Circuit // IEEE Trans. Vol. MTT-42. - №. 3. - P. 403 - 406.

145. Van den Bosch S., Martens L. Fast and Accurate Extraction of Capacitance Parameters for the Statz MESFET Model // IEEE Trans. Vol. MTT-45. - №. 8. - P. 1247 - 1249.

146. Брычков Ю.А., Маричев О.И., Прудников А.П. Таблицы неопределенных интегралов. -М.: Наука. 1986.- 192 с.

147. Ytterdal Т., Moon B.-J., Fjeldly Т. A., Shur S. Enhanced GaAs MESFET CAD Model for a Wide Range of Temperatures // IEEE Trans. 1995. - Vol. ED-42. - №. 10. - P. 1724 - 1733.

148. Heinrich W. H., Hartnagel H. L. Wave Propagation on MESFET Electrodes and Its Influence on Transistor Gain // IEEE Trans. 1987. - Vol. MTT-35. - №. 1. - P. 1 - 8.

149. Heinrich. W. H. Distributed Equivalent Circuit Model for Traveling -Wave FET Design // IEEE Trans. 1987. Vol. MTT-35. - №. 5. - P. 487 - 491.

150. Hakin M. S., El-Ghazaly S. M. Analysis of Propagation Effects on Microwave Field-Effect Transistors // 1993 IEEE MTT-Symp. Digest. P. 1303 - 1306. - CD-ROM.

151. Bosy V. I., Rapoport Y. G., Senchenko V. V. FET Model Taking into Account Wave Characteristics of the Active region and Input Circuits // IEEE Trans. 1995. - Vol. MTT-43. - №. 7.-P. 1453- 1460.

152. Москалюк В.А., Тимофеев В.И., Шовкун И.Д. Распределенная модель СВЧ полевого транзистора // Известия вузов СССР. Сер. Радиоэлектроника. - 1986. - Том. 29. — Вып. 6. -С. 87-89.

153. Lee S., Roblin P., Lopez О. Modeling of Distributed Parasitics in Power FET's // IEEE Trans.- 2002. Vol. ED-49. - №. 10. -P. 1799-1806.

154. Onodera K., Nisimura K., Aoyama S., Sugitani S., Yamane Y., Hirano M. Extremely Low-Noise Performance of GaAs MESFET's with Wide-Head T-Shaped Gate // IEEE Trans. 1999. -Vol. ED-46. - №. 2. - P. 310 - 319.

155. Rohdin H., Moll N., Su Ch.-Yi, Lee G. S. Interfacial Gate Resistance in Schottky-Barrier Gate Field-Effect Transistors // IEEE Trans. 1998. - Vol. ED-45. -№. 12. - P. 2407 - 2415.

156. Goel A. K. Electrode Parasitic Capacitances in Self-Aligned and Deep-Recessed GaAs MES-FETs // Solid-State Electronics. 1988. - Vol. 31. -№. 10. P. 1471 - 1476.

157. Alexopoulos N., Maupin J. A., Greiling P.T. Determination of the Electrode Capacitance Matrix for GaAs FET"s // IEEE Trans. 1980. - Vol. MTT-28. - №. 5. - P. 459 - 456.

158. Anholt R., Swirhun S. Measurement and Analysis of GaAs MESFET Parasitic Capacitances // IEEE Trans. 1991. - Vol. MTT-39. -№. 7. - P. 1247 - 1251.

159. Anholt R., Swirhun S. Equivalent Circuit Parameter Extraction for Cold GaAs MESFET's // IEEE Trans. 1991. - Vol. MTT-39. - №. 7. - P. 1243 - 1247.

160. Lenk F., Doerner R. New Extraction Method for FET Extrinsic Capacitances Using Active Bias Conditions // 1998 IEEE Microwave and Millimeter Wave Symp. P. 1 - 5. - CD-ROM.

161. Lin W. Computation of the Parallel-Plate Capacitor with Placed Unequal Plates // IEEE Trans.- 1985. Vol. MTT-33. - №. 9. - P. 800 - 807.

162. Akello R.J., Easter В., Stephenson I.M. Experimental Measurement of Microstrip Transistor-Package Parasitic Reactances // IEEE Trans. 1977. - Vol. MTT-25. - №. 5. - P. 367 - 372.

163. Батавин B.B., Концевой Ю.А., Федорович Ю.В. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур. М.: Радио и связь, 1985. - 264 с.

164. Immorlica А.А., Decker D.R., Hill W.A. A Diagnostic Pattern for GaAs FET Material Development and Process Monitoring //IEEE Trans. -1980. -Vol. ED-27. №.12. -P. 2285 - 2291.

165. Гожая E. JL, Соснин В. С., Федоров Ю. Ю. Основные электрофизические параметры эпитаксиальных структур для СВЧ полевых транзисторов и методика их контроля // Электронная техника. Сер. 1. - Электроника СВЧ. - Вып. 11 (347). - С. 54 - 57.

166. Jay P. R., Crossley I., Cardwell М. J. Mobility Profiling of FET Structures // Electronics Letters.-1978.-Vol. 14. -№. 6.

167. Sites J.R., Wieder H.H. Magnetoresistance Mobility Profiling of MESFET Channels // IEEE Trans.- 1980.- Vol.ED-27.-№. 12. -P. 2277-2281.

168. Lehovee K. Determination of impurity and mobility distributions in epitaxial semiconductor films on insulating substrate by C-V and Q-V analysis // Applied Physics Letters. 1974. - Vol. 25. -№.5. -P. 279-281.

169. Раков Ю. H., Данилов В. С. Метод определения профиля легирования структур ПТШ со сверхтонкими слоями // 5th International Conf. APEIE 2000. - P. 231 - 236.

170. Das M. В., Kim B. Mobility and Carrier Concentration Profiles in Ion-Implanted Layers on Doped and Undoped Semi-Insulating GaAs Substrates at 299 and 105 К // IEEE Trans. 1982. -Vol. ED-29. - №. 2. - P. 205 -211.

171. Pucel R. A., Krumm C. F. Simple Method of Measuring Drift-Mobility Profiles in Thin Semiconductor Films // Electronics Letters. 1976. - Vol. 12. - №. 10. - P. 240 - 242.

172. Steiner K., Uchitomi N., Toyoda N. Mobility Profiles in Submicron WNx-BPLDD-GaAs MESFETs // Japanese Journal of Applied Physics. 1990. - Vol. 29. -№. 3. - P. 489 - 494.

173. Wilson C.L. Correction of Differential Capacitance Profiles for Debye-Length Effects // IEEE Trans. 1980. - Vol. ED-27. - №. 12. - P. 2262 - 2267.

174. Зотов Jl.B., Григорьев B.K., Петровский В.И. Влияние экранирования Дебая на вольт-фарадную характеристику барьера Шоттки // Микроэлектроника. 1986. - Том 15. - Вып. 4. -С. 308 -313.

175. Мурылева И.В., Пашинцев Ю.П., Карамышев В.П. Определение профиля концентрации основных носителей полупроводника в ОПЗ по вольт-фарадной характеристике // Микроэлектроника. 1980. - Том 9. - Вып. 3. - С. 236 - 240.

176. Kennedy D.P., O'Brien H.R. On the Measurement of Impurity Atom Distribution by the Differential Capacitance Technique // IBM Journal of Research and Development. 1969. - Mar. -P. 212-214.

177. Baccarani G., Rudan M., Spadini S., et al. Interpretation of C-V Measurements For Determining the Doping Profile in Semiconductors // Solid-State Electronics. 1980. - Vol. 21. - №. 1. — P. 65-71.

178. Holway L. H. Method for Determining C-V Profiles in Semiconductor Substrates and Active Layers // IEEE Trans. 1990. - Vol. ED-37. - №. 4. - P. 1104 - 1110.

179. Lonnum J. F., Johanessen J. S. Dual-Frequency Modified C-V Technique // Electronics Letters. 1986. -Vol. 22. -№. 9. - P. 2321 -2324.

180. Chen Q., Zou N., Willander M. Charge Control and Mobility in Si Delta - Doped FETs Grown by MBE // Solid - State Electronics. - 1994. - Vol. 37. - №. 1. - P. 105 - 109.

181. Schubert E. F. Delta doping of III-V compound semiconductors: Fundamentals and device applications // Journal of Vacuum Science Technology. 1990. - Vol. 8. - №. 3. - P. 2980 - 2996.

182. Wiley J. D. C-V Profiling of GaAs FET Films // IEEE Trans. -1978. Vol. ED-25. - №. 11. -P. 1317- 1324.

183. Lehovec K., Fedotowsky A., Crain D.W. // Distributed semiconductor R-C network analysis for various electrode configurations // Solid-State Electronics. 1976. - Vol. 19. - P. 249 - 254.

184. Карамышев В.П., Мурылева И.В. Методические погрешности определения профиля концентрации носителей в тонких слоях GaAs по ВФХ диода Шоттки //Электронная техника.- Сер. Микроэлектроника. 1984. - Вып. 6 (112). - С. 26 - 34.

185. Пейн Г. Физика колебаний.-М.: Высшая школа, 1983.-С. 187- 190.

186. Егудин А.Б. Связь между параметрами канала и характеристиками полевого транзистора // Микроэлектроника и полупроводниковые приборы. Вып. 4. — М.: Советское радио, 1974.- С. 254 262.

187. Арсенид галлия в микроэлектронике. / Под ред. Н. Айнспрука, У. Уиссмена. М.: Мир, 1988.-557 с.

188. Полевые транзисторы на арсениде галлия. Принципы и технология изготовления. / Под ред. Д.В. Ди Лоренцо, Д.Д. Канделуола. М.: Радио и связь, 1988. - 496 с.

189. Hilsum С. Simple empirical relationship between mobility and carrier concentration // Electronics Letters.- 1974.-Vol. 10.-№. 13.-P. 259-260.

190. Rode D. L.//Semiconductors and Semimetals. -1975. Vol. 10. N.Y. .-Academic Press. -P.l.

191. Snowden C.M., Howes M.J., Morgan D.V. Large-Signal Modeling of GaAs MESFET Operation//IEEE Trans. 1983.-Vol. MTT-30. — №. 12.-P. 1817-1824.

192. Прохоров Э. Д., Белецкий H. И. Зависимость скорости дрейфа от электрического поля в GaAs с учетом рассеяния на ионизированных и нейтральных примесях // Радиотехника и электроника. 1973. -№. 9. - С. 1905 - 1913.

193. Kliefoth К., Potzel В. Velocity-Field Characteristics of GaAs Gunn Diodes with Different Impurity Concentration // Physical Status Solidi. 1977. - Vol. 42. - P. K133 - K135.

194. Houston P. A., Evans A. G. R. Electron drift velocity in n-GaAs at high electric fields // Solid-State Electronics. 1977. - Vol. 20. - P. 197 - 204.

195. Ruch J.G., Kino G.S. Transport properties of GaAs // Physical Review. 1968. - Vol. 174. -№. 3.-P. 921-931.

196. Feng Y.K. New v(E) relationship for GaAs // Electronics Letters. 1985. - Vol. 20. - №. 10. -P. 453-454.

197. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции. / Под ред. Дж. Поута, К. Ту, Дж. Мейе-ра. М.: Мир, 1982,- 576 с.

198. Родерик Э.Х. Контакт металл-полупроводник. М.: Радио и связь, 1981. - 209 с.

199. Schuldt S.B. An Exact Derivation of Contact Resistance to Planar Devices // Solid-State Electronics.- 1978.-Vol. 21,-№. 5.-P. 715-719.

200. Харинский A.JI. Основы конструирования элементов РЭА. JI. : Энергия, 1971. — С.367 — 373.

201. Мадоян С.Г., Гусейхаиов М.К. Измерение удельных переходных сопротивлений омических контактов к тонким слоям полупроводниковых приборов // Известия вузов. — Физика 1976. — №. 6,- С. 80-83.

202. Chern J.G J., Oldham W.G. Determining Specific Contact Resistivity from Contact End resistance Measurements //IEEE Electron Device Letters. -1984. Vol. EDL-5. - №. 5. - P. 178 -180.

203. Reeves G.K., Harrison H.B. Obtaining the specific Contact Resistance from Transmission Line Model Measurements // IEEE Electron Device Letters. 1982. - Vol. EDL-3. - №. 5. -P.lll-113.

204. Барбашова Т.И., Ванина В.В. Дубровская JI.H., Филатов А.Л. СВЧ малошумящий полевой транзистор на арсениде галлия с улучшенным сопротивлением истока // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. - 1981. - Вып. 5. - С. 38 - 44.

205. Rodriguez-Tellez J., Loredo S., Clarke R. W. Self-Heating In GaAs FETs: A Problem? // Microwave Journal. 1994. - №. 7. - P. 76 - 88.

206. Буробин В.А., Данилин B.H., Евдокимова Н.Л., Иванов А.И. Влияние перегрева канала на характеристики мощных полевых транзисторов с барьером Шоттки // Электронная техника. — Сер. 2. Полупроводниковые приборы. 1985. - Вып. 3 (176). — С. 3 - 6.

207. Shoucair F.S., Ojala Р.К. High-temperature Electrical Characteristics of GaAs MESFET's (25-400°C) // IEEE Trans. 1992. - Vol. ED-39. -№. 7. -P; 1551 - 1557.

208. Liang C.L., Wong H., et al. Temperature dependence of GaAs metal-semiconductor field-effect transistor threshold voltage // Journal of Vacuum Science Technology В 6 (6). 1988. -Nov/Dec. - P. 1773-1778.

209. Wong H., Liang C., Cheung N. W. On the Temperature Variation of Threshold Voltage of GaAs MESFET's // IEEE Trans. 1992. - Vol. ED-39. -№. 7. - P; 1571 - 1577.

210. Gobert Y., Salmer G. Comparative Behavior and Performance of MESFET and HEMT as a Function of Temperature// IEEE Trans.- 1994-Vol. ED-41.-№. 3.-P. 299-305.

211. Schmale I., Kompa G. Integration of thermal effects into a table-based large-signal FET model // 28th European Microwave Conf. Amsterdam. - 1998. - P. 102 - 107.

212. Wei C.-J., Tkachenko Y.A., Bartle D. An Accurate Large-Signal Model of GaAs MESFET Which Accounts for Charge Conservation, Dispersion, and Self-Heating // IEEE Trans. 1998. -Vol. MTT-46.-№. 11.-P. 1638- 1644.

213. Anholt R.E., Swirhun S. Experimental Investigation of the Temperature Dependence of GaAs FET Equivalent Circuits // IEEE Trans. 1992. - Vol. ED-39. - №. 9. - P. 2029 - 2035.

214. Rodriguez-Tellez J., Stothard B. P. Simulation of Temperature and Bias Dependencies of p and VT0 of GaAs MESFET Devices // IEEE Trans. 1993. - Vol. ED-40. - №. 10. - P. 1730 -1735.

215. Angelov I., Bengtsson L., Garcia M. Extension of the Chalmers Nonlinear HEMT and MESFET Model // IEEE Trans. 1996. - Vol. MTT-44. - №. 10. - P. 1664 - 1674.

216. Ytterdal Т., Moon B. J., Fjeldly T.A., Shur M.S. Enhanced GaAs MESFET CAD Model for a Wide Range of temperature // IEEE Trans. - 1995. - Vol. ED-42. -№. 10. - P. 1724 - 1733.

217. Snowden C.M., Pantoja R.R. GaAs MESFET Physical Models for Process-Oriented Design // IEEE Trans. 1992.-Vol. MTT-40.-№. 7.-P. 1401 - 1409.

218. Atherton J.S., Snowden C.M., Richardson J. Characterization Of Thermal Effects On Microwave Transistor Performance Using An Efficient Physical Model // 2003 IEEE MTT-Symp. Digest Papers.-P. 1181-1184.

219. Munoz S., Sebastian J. L., Gallego J. D. Modeling the Bias and Temperature Dependence of a С Class MESFET Amplifier // IEEE Trans. - 1997. - Vol. MTT-45. - №. 4. - P. 527 - 533.

220. Blakemore J.S. Semiconducting and other major properties of Gallium Arsenide // Journal of Applied Physics. 1982. - Vol. 53. -№. 10. - P. R123 - R181.

221. Котовщикова Н.К., Обрезай О.И. Теплофизика и тепловые режимы твердотельных модулей СВЧ. // Обзоры по электронной технике. Сер. 1. СВЧ - Техника. - 1992. - Вып. 8 (1677).-73 с.

222. Siegal B.S. Electrical Thermal Testing Puts Quality in GaAs FET Systems // Microwave System News. 1981.-№. 8. -P. 108-113.

223. Webb P.W. Thermal Modeling of Power Gallium Arsenide Microwave Integrated Circuits //IEEE Trans. 1993. - Vol. ED - 40. - №. 5. - P. 867 - 877.

224. Lindsted R. D. Surty R. J. Steady-State Junction Temperatures of Semiconductor Chip // IEEE Trans. 1972. - Vol. ED-19. - №. 1. - P. 41 - 44.

225. Haji-Sheikh A. Peak Temperature in High-Power Chips // IEEE Trans. 1990. - Vol.ED-37. - №. 4. - P. 902 - 907.

226. Cooke H. F. Microwave Field Effect Transistors in 1978 // Microwave Journal. 1978. -Vol. 2l.-№. 4.-P. 43-48.

227. Захаров A.JI., Асвадурова Е.И. Метод расчета тепловых сопротивлений мощных транзисторов // Полупроводниковые приборы и их применение. / Под ред. Я. А. Федотова. М.: Советское радио, 1968. Вып. 20. - С. 63 - 81.

228. Захаров А Л., Асвадурова Е.И. Метод расчета тепловых сопротивлений многослойных структур // Полупроводниковые приборы и их применение. / Под ред. Я. А. Федотова. М.: Советское радио, 1969. - Вып. 21. - С. 84 - 97.

229. Захаров А.Л., Асвалурова Е.И. Расчет тепловых параметров полупроводниковых приборов. М.: Радио и связь, 1983. - С. 185.

230. Транзисторы, диоды, тиристоры. Расчет теплового сопротивления. ОСТ aA0.336.002. Редакция 1-71.-М.: ГОССТАНДАРТ, 1972.

231. Диковский В.И., Асвадурова Е.И. Некоторые причины повышенного значения тепловых сопротивлений в мощных СВЧ транзисторах // Электронная техника. — Сер. 2. Полупроводниковые приборы. 1980. - Вып. 1(136). - С. 41 - 47.

232. Раков Ю.Н. Инженерный метод расчета тепловых сопротивлений мощных транзисторов и элементов интегральных схем //Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. -1983.-Вып. 11 (359).-С. 17-23.

233. Walshak L.G., Poole W.E. Thermal Resistance Measurement by IR Scanning // Microwave Journal. 1977. - №. 2. - P. 62 - 65.

234. Canali C., Chiussi F., Umena L., Vanzi M., Zanoni E. Effects of High Current and Temperature in Power MESFET Metallization // Proc. 17th ESSDRC. 1987. - Solid-State Devices. -North Holland: Elsevier Science Publishers B.V., 1988. - P. 847 - 850.

235. Базовкин B.M. Гузеев A.A. Ковчавцев А.П. Курышев Г.Л. Ларшин А.С. Половинкин А.Г. Тепловизионный микроскоп // Прикладная физика. 2005. - №. 2. — С. 97 - 101.

236. Раков Ю.Н., Шагабутдинов А.А., Данилов B.C. Расчет ВАХ полевого транзистора с барьером Шоттки на арсениде галлия в режимах управления тока канала ОПЗ и прямого включения затвора // Доклады АН ВШ РФ. 2006. - №. 1 (6). - С. 93 - 104.

237. Byun Y.H., Shur M.S., Peczalski A., Schuermeyer F. L. Gate -Voltage Dependence of Source and Drain Series Resistances and Effective Gate Length in GaAs MESFET's. IEEE Trans. 1988. -Vol. ED-35.-№. 8.-P. 1241 -1245.

238. Tsai Y.T., Grotjohn T.A. Source and Drain Resistance Studies of Short-Channel MESFET's Using Two-Dimensional Device Simulators //IEEE Trans. -1990.-Vol.ED-37.-№.3. P. 775 780.

239. Engelmann R.W.H., Liechi Ch.A. Bias Dependence of GaAs and InP MESFET Parameters // IEEE Trans. 1977.-Vol. ED-24.-№. 11.-P. 1288-1296.

240. Данилин B.H. Кушниренко А.И., Петров Г.В. Аналоговые полупроводниковые интегральные схемы СВЧ. М.: Радио и связь, 1985. - 193 с.

241. Толстой А.И. Общая методика расчета линейных однокаскадных СВЧ усилителей с использованием S-параметров // Радиотехника. Том 32. - №. 2. - С. 68 - 75.

242. Петров Г.В., Толстой А.И. Расчет линейных однокаскадных транзисторных СВЧ усилителей с согласующими цепями без потерь //Радиотехника. Том 32.-№. 10. -С. 79 - 83.

243. Петров Г.В., Толстой А.И. Линейные балансные СВЧ усилители. — М: Радио и связь, 1983.- 176 с.

244. Krems Т., Haydl W., Massier Н., Rudiger J. Millimeter-Wave Performance of Chip Interconnections using Wire Bonding and Flip Chip // IEEE International Microwave Symp. // Vol. 1, June 1996. San Francisco, С A. - P. 247 - 250.

245. Cameron P., Pan W., Hanz C., et al. A Flip-Chip High Efficiency X-Band HP A // 1997 IEEE MTT-Symp. Digest. CD-ROM.

246. Sturdivant R. Reducing The Effects Of The Mounting Substrate On the Performance Of GaAs MMIC Flip Chips //1995 IEEE MTT-Symp. Digest. -TH4C-5. P. 1591 - 1594. - CD-ROM.

247. Brophy M. J., Saeger Т., Micanin W. Resistance and Inductance of Through-Wafer Vias: Measurement, Modeling, and Scaling // 2005. MANTECH Conf. Digest Papers.

248. Fardi H.Z., Hayes R.E. Modeling Submicrometer GaAs MESFET's Using PISCES with an Apparent Gate Length-Dependent Velocity-Field Relation // IEEE Trans. 1992. - Vol. ED-39. -№. 7.-P. 1778-1780.

249. Curtice W.R. The Performance of Submicrometer Gate Length GaAs MESFET's // IEEE Trans.- 1983.-Vol. ED-30.-№. 12.-P. 1693 1699.

250. Stenzel R., Elschner H., Spallek R. Numerical Simulation OF GaAs MESFETS Including Velocity Overshoot // Solid-State Electronics. 1987. - Vol. 30. -№. 8. - P. 873 - 877.

251. Kizilyalli I.C., Artaki M. Simulation of a GaAs MESFET Including Velocity Overshoot: An Extended Drift-Diffusion Formalism // IEEE Electron Device Letters. 1989. - Vol.10. - №. 9. -P. 405-408.

252. Валиев K.A., Рыжий В.И., Хренов Г.Ю. Масштабирование субмикронных полевых транзисторов с затвором Шоттки на основе GaAs // Микроэлектроника. — 1989. Том 18. - Вып. 2.-С. 99- 105.

253. Kuzmik J., Lalinsky Т., Mizolova Z., Porges M. D.C. Performance of Sort-Channel Ion-Implanted GaAs MESFETs (The Role of Gate Length Shortening) // Solid-State Electronics. Vol. 33. -№. 10.-P. 1223-1227.

254. Taylor G.C., Eron M., Bechtle D.W., et al. High-Efficiency 35-GHz GaAs MESFET"s. IEEE Trans. - 1987. - Vol. ED-34. - №. 6. - P. 1259 - 1262.

255. Ковалев A.H. Полевые транзисторы на ALGaN/GaN структурах. — M.: Агенство технологических исследований «ЮниСаф», Технологическое сообщество «Земляничные поляны», 2001.-72 с.

256. Данилин и др. Мощные высокотемпературные и радиационно-стойкие СВЧ приборы нового поколения на широкозонных гетеропереходных структурах AlGaN/GaN // Обзоры по электронной технике. Сер. 1. СВЧ-техника.-2001. - 137 с.

257. Trew R.J. Wide Bandgap Semiconductor Transistors for microwave Power Amplifiers // Microwave Magazine. 2000. - mar. - P. 46 - 54.

258. Gaquiere C., Trassaert S., Boudart В., Crosnier Y. High Power GaN MESFET on Sapphire Substrate // IEEE Microwave and Guided Wave Letters. 2000. - Vol. 10. - №. 1. - P. 19 - 20.

259. Christensen A., Doolittle W. A., Graham S. Heat Dissipation in High-Power GaN Electronics on Thermally Resistive Substrates //IEEE Trans. 2003. Vol. ED-52. - №. 8. -P. 1683.

260. Мякишев Ю.Б., Будаков В.Г., Раков Ю.Н., Зыкова Г.С. Состояние и перспективы развития в ОАО «Октава» мощных усилителей диапазона 8-18 ГГц на основе монолитных ИС СВЧ // Радиопромышленность. 2004. - Вып. 2. - С. 112 - 122.

261. Шамирзаев Т.С., Торопов А.И., Бакаров А.К., Журавлев К.С., Раков Ю.Н., Мякишев Ю. Б. Получение твердых растворов AlxGai.x As и эпитаксиальных структур для мощных полевых СВЧ-транзисторов // Автометрия. 2001. - № 3. - С. 89 - 96.

262. Hong W.-P., Oh J.-E., Bhattacharya P.K., Tiwald Т.Е. Interface States in Modulation-Doped Ino.52ALo.48/Ino.53Gao.47As//IEEE Trans.- 1988.-Vol. ED-35.-№. 10.-P. 1585 1590.

263. Принц И.Я., Самойлов B.A. О контроле емкостными методами эпитаксиальных структур GaAs, предназначенных для изготовления ИС и ПТШ // Микроэлектроника. — 1989. -Том 18. Вып. 3.- С. 416 -420.

264. Kim В., Matyi R.J., et al. Millimeter-Wave Power Operation of an ALGaAs/InGaAs/GaAs Quantum Well MISFET // IEEE Trans. 1989. - Vol. MTT-36. - №. 10. - P. 2236 - 2241.

265. Schubert E.F. Delta doping of III-V compound semiconductors: Fundamentals and device applications // Journal of Vacuum Science Technology. 1990. - Vol. 8. - №. 3. - P. 2980 - 2996.

266. Мякишев Ю.Б., Раков Ю.Н., Аксенов Б.Н. Мощные СВЧ гстсроструктурные полевые транзисторы // 6~я Международная научно-техническая конференция «Радио-локация, навигация, связь». Воронеж: 25 - 27 апр. 2000. - С. 2030 - 2035.

267. Lee К., Shur M.S., Lee К., Vu Т.Т., Roberts P.C.T., Helix M.T. Low Field Mobility in GaAs Ion-Implanted FET's ll IEEE Trans. 1984. - Vol. ED-31. -№ 3. -P. 390 - 392.

268. Виноградов E.A., Дьяченко А. Г., Ильичев Э. А. и др. Физико-технические аспекты разработки эпитаксиальных структур для интегральных схем на арсениде галлия // Микроэлектроника. 1991.-Том 20.-Вып. 2.-С. 137-141.

269. Camnits L. Н., Tasker P.J., et al. The Role of Charge Control on Drift Mobility in ALGaAs / GaAs MODFET's // 1985 Int. Conf. of Cornell University. Ithaca, 1985. - P. 199 - 208.

270. Журавлев K.C., Торопов А.И., Шамирзаев T.C., Бакаров А.К., Раков Ю.Н., Мякишев Ю. Б. Применение высокочистых слоев AlxGaixAs в эпитаксиальных структурах мощных полевых СВЧ транзисторов // Письма в ЖТФ. 1999. - Том 25. - Вып.15. - С. 8-14.

271. Zhuravlev K.S., Toropov A.I., Shamirzaev T.S., Bakarov A.K., Rakov Yu.N., Myakishev Yu. B. High purity AlGaAs grown by molecular beam epitaxy // 1999 IEEE Rassian Conf.: MIA-ME'99.

272. Горев Н.Б., Костылев С.А., Макарова Т. В., Прохоров Е. Ф., Уколов А.Т. Немонотонность вольт-емкостной зависимости тонкопленочных полупроводниковых струк-тур с барьером Шоттки // ФТП. 1989. - Том 23. - Вып. 2. - С. 357 - 359.

273. Горев Н.Б., Макарова Т.В., Прохоров Е.Ф., Уколов А.Т., Эппель В.И. Высокочастотные вольтемкостные измерения в тонкопленочных эпитаксиальных структурах // Микроэлектроника. 1995. - Том 24. - №. 1. - С. 44 - 47.

274. Костылев С.А., Прохоров Е.Ф., Уколов А.Т. Явления токопереноса в тонкопленочных арсенидгаллиевых структурах. -Киев: Наукова думка, 1990. 141 с.

275. В.А.Самойлов, Релаксационная спектрометрия глубоких уровней в нелегированных и легированных сурьмой эпитаксиальных слоях GaAs: Дисс. канд. физ.-мат. наук. — Новосибирск: ИФП СОР АН. 2000. - 114 с.

276. Новости СВЧ техники. / Информационно-рекламный сборник. - №. 10. — Фрязино: 1993.-С. 7.

277. Пашковский А.Б. Сравнение характеристик полевых СВЧ- транзисторов со ступенчатым и однородным профилем легирования активного слоя // Электронная техника. — Сер. 1. Электроника СВЧ. 1996. - Вып. 4 (388). - С. 14-19.

278. Cooper S., Anderson K., et al. 8-Watt High Efficiency X-band Power Using ALGaAs/GaAs HFET Technology // GaAs 1С Symp. 1992. - P. 183 - 185.

279. Matsunaga K. et al. A 12 GHz, 12 W HJFET amplifier with 48 % peak power-aided efficiency // IEEE Micro-wave and Guided Wave Letters. 1995. - Vol. 5. - №. 11. - P. 402 - 404.

280. D. T. Bryant, K. Salzman, R. hudgens, Ku-band Monolithic 7-Watt Power Amplifier Using AlGaAs/GaAs 0,25цп T-gate Heterostructure FET Technology", IEEE MTT-Symp. Digest, 1993, P. 1373 1376.

281. Freitag R.G., Henry H.G. et al. High Yield X-Band GaAs Power MMIC Insertion into the 160-W MODAR Wind Shear Detection / Weather System // Trans. 1995. - Vol. MTT-43. - №. 7. -P. 1703 —1709.

282. Tun T.S., Kotzebue K., et al. A Low-Distortion K-Band GaAs Power FET H IEEE Trans. -1988.-Vol. MTT- 36. -№. 6.-P. 1023 1031.

283. Saunier P., Kopp W.S., Tseng H.Q., et al. A Heterostructure FET with 75.8-Percent Power Added Efficiency at 10 GHz. 1992 IEEE MTT - Symp. Digest Papers. - P. 635 - 638.

284. Menozzi R., Pavesi M., et al. Hot Electron and DX Center Insensitivity of ALo^sGao^As / GaAs HFET's Designed for Microwave Power Applications // IEEE Trans. 1998. - Vol. ED-45. -№. 11.-P. 2261 -2267.

285. ТУ II-89. Структуры арсенида галлия эпитаксиальные для транзисторов. Технические условия ЕТ0.035.377 / НПП «Элма».

286. Dhar S., Kumar V., Ghosh S. Determination of Energetic Distribution of Interface States Between Gate Metal and Semiconductor in Sub-Micron Devices from Current-Voltage Characteristics // IEEE Trans. 2000. - Vol. ED-47. - №. 2. - P. 282 - 287.

287. Rosenberg J.J., Benlamri M. et al. // IEEE Electron Device Letters. 1985. - Vol.-EDL-б. -P. 491.

288. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры. / Под ред. JI. Ченга и К. Плога. -М.: Мир, 1989.- 584 с.

289. Кравченко А.В., Овсюк В.Н. Электронные процессы в твердотельных системах пониженной размерности. Новосибирск: НГУ, 2000. - 448 с.

290. Драгунов В.П., Неизвестный И.Г., Гридчин В.А. Основы наноэлектропики. Новосибирск: НГТУ, 2004. - 495 с.

291. Microwave and Millimeter-Wave Heterostructure Transistors and Their Applications. / Ed.: F. Ali, I. Bahl, A. Gupta. Artech Hause Inc., 1989. - P. 1 - 480.

292. Пожела Ю. Физика быстродействующих транзисторов.-Вильнюс: Мокслас, 1989.-264 с.

293. Greiling P., Kirkpatrick С., Valentine G. Military Application for Heterostructure Microelectronics Technology. Solid-State Electronics. - 1995. - Vol.-38. - №. 9. - P. 1559 - 1567.

294. Chiu H.-Ch., Yang Sh.-Ch. , Chan G.J. AlGaAs/InGaAs Heterostructures Doped-Channel FET's Exhibiting Good Electron Performance at High Temperatures // IEEE Trans. 2001. - Vol. ED-48. — №. 10.-P. 2210-2215.

295. Pusl J.A., Brown J.J., et al. High-efficiency GaAs-based pHEMT Power Amplifier Technology for 1-18 GHz // 1996 IEEE MTT Symp. Digest. - P. 693 - 696.

296. Huang J. C., Jackson G. S., et al. An ALGaAs/InGaAs Pseudomorphic High Electron Mobility Transistor with Improved Breakdown Voltage for X- and Ku-Band Power Applications // IEEE Trans. 1993. - Vol. MTT-41. - №. 5. - P. 752 - 758.

297. Leoni R. E. et al. Mechanism for Output Power Expansion and Degradation of PHEMT's During High- Efficiency Operation // IEEE Trans. 1999. - Vol. ED-46. - №. 8. - P. 1608 - 1613.

298. Leoni R.E. et al. Mechanism for Recoverable Power Drift in PHEMT's // IEEE Trans. 2000.- Vol. ED-47. №. 3. - P. 498 - 505.

299. Menozzi R, et al. Breakdown Walkout in Pseudomorphic HEMT's // IEEE Trans. 1996. -Vol. ED-43. - №. 4. - P. 543 - 546.

300. Lin W„ Lei M.D., Chang C.Y., Hsu W. ., Di L.B. Kai F. The Doped Quantum Well Gate FET Fabricated by Low-Pressure MOCVD // Japanese Journal of Applied Physics. 1988. - Vol. 27. -№. 12.-P. L2431 -L2433.

301. Chen C.H. et al. Reliability study on Pseudomorphic InGaAs Power HEMT Devices at 60 GHz // 1994 IEEE MTT- Symp. Digest. P. 817 - 820.

302. Smith P. M. Status of InP HEMT Technology for Microwave Receiver Application II IEEE Trans. 1996. - Vol. MTT-44. -№. 12. - P. 2328 -2333.

303. Greiling P., Kirkpatrick C., Valentine G. Military Applications for Heterostructure Microelectronics Technology//Solid-State Electronics. 1995. - Vol. 38. -№. 9.-P. 1559-1567.

304. Chan Y.-J., Yang M.-T. Al0.3Gao.7As/InxGai.xAs (0 < x < 0.25) Doped-Channel Field-Effect Transistors (DCFET's) // IEEE Trans. 1995. - Vol. ED-42. - №. 10. - P. 1745 -1749.

305. Yang M. -T. et al. Enchanced Device Performance by Unstrained Ino.3Gao.7As/Ino.29ALo.71 As Doped-Channel FET on GaAs Substrates // IEEE Electron Device Letters. 1996. - Vol. 17. -№. 8.-P. 410-412.

306. Hiruma K., Mori M. et al. Dependence of GaAs-ALxGai-xAs heterostructures on AL composition for metal-semiconductor field-effect transistor operation // Journal of Applied Physics. 1989.- Vol. 66. №. 3. - P. 1439 - 1443.

307. Chiu H.-Ch., et al. The Microwave Power Performance Comparisons of AlxGaixAs / Ino.15Gao.85As (x = 0.3, 0.5, 0.7, 1.0) Doped Channel HFETs // IEEE Trans. 2004. - Vol. ED-51. -№. l.-P. 156-158.

308. Kiehl R.A. Single Interface and Quantum - Well Heterostructure MISFET's // IEEE Trans. -1989. - Vol. MTT-37. - №. 9. - P. 1304 -1314.

309. Greenberg R., Del Alamo J.A., Harbison J.P., Florez L.T. A Pseudomorphic ALGaAs / n+InGaAs Metal-Insulator-Doped Channel FET for Broad-Band Large Signal Applications // IEEE Electron Device Letters. 1991. - Vol. 12. - №. 8. - P. 436 - 438.

310. Kim В., Matyj R.J. et al. AlGaAs/InGaAs/GaAs Quantum-Well Power MISFET at Millimeter-Wave Frequencies // IEEE Electron Device Letters. 1988. - Vol. 9. - №. 11. - P. 610 - 612.

311. Laih L.-W., Tsai J. -H. et al. Investigation of an InGaAs-GaAs Doped-Channel MIS-like Pseudomorphic Transistor // Solid-State Electronics. -1995. Vol. 38. - №. 10. - P. 1747 - 1752.

312. Chan Y.-J., Yang M.-T. Device Linearity Improvement by Alo.3Gao.7As/Ino.2Gao.8As Heterostructure Doped-Channel FETs // IEEE Electron Device Letters. 1995. - Vol. 16. - №. l.-P. 33 -35.

313. Chan Y.-J., Yang M.-T., Al0.3Gao.7As/InxGai.xAs (0 < x < 25) Doped-Channel Field-Effect Transistors (DCFETs) // IEEE Trans. 1995. - Vol. ED-42. - №. 10. - P. 1745 - 1749.

314. Streit D.C., Block T.R., Wojtowicz M. Role of Misfit Dislocation on Pseudomorphic High Electron Mobility Transistors // Applied Physics Letters. 1995. - Vol. 66. - №. 6. - P. 748 - 750.

315. Nguyen L.D., Radulescu D.C., et al. Influence of Quantum-Well Width on Device Performance of ALo.3Gao.7As/Ino.25Gao.75As (on GaAs) MODFET's. IEEE Trans. - 1989. - Vol. ED-36. -№.5.-P. 833-838.

316. Chien F.-T., Chiol Sh.-Ch., Chan G.J. Microwave power Performance Comparison between Single and Dual Doped-Channel Design in AlGaAs/InGaAs-FET // IEEE Electron Device Letters. -2000.-Vol. 21.-№. 2.-P. 60-62.

317. Mishra U.K. et al. GaN Microwave Electronics // IEEE Trans. 1998. - Vol. MTT-46. - №. 6.- P. 656 670.

318. Cree pushes GaN transistor power density past 30 W/mm // Compound Semiconductor. -2004,- №. l.-P. 12.

319. Wu Y.-F. et al. Very-High Power Density AlGaN/GaN HEMTs // IEEE Trans. Vol. ED-48.- №. 3. P. 586-589.

320. Eastman F. et al. Undoped ALGaN/GaN HEMTs for Microwave Power Amplification // IEEE Trans. Vol. ED - 48. - №. 3. - P. 479 - 485.

321. Ю.Б. Мякишев и др. / A.c. №. 1671080 СССР. Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора на подложке / Зарегистр. 15.03.91.

322. Радченко В.В. «МЮ-Optimizer» Универсальная система автоматизированного проектирования и оптимизации характеристик нелинейных микрополосковых СВЧ цепей. Части 1 и 2. М: Электроника, 1996.

323. Радченко В.В. Анализ полосковых линий передачи, расположенных в трехслойной диэлектрической среде. Электронная техника. — Сер. Техника СВЧ. 1997. -Вып.1. -С. 57-61.

324. Мякишев Ю.Б., Подух В.А., Раков Ю.Н. Разработка усилителя 12-18 ГГц с выходной мощностью 100 мВт в монолитно-интегральном исполнении. // Отчет №. 01-759. /тема «Октава 2/1» (Итоговый отчет). 1990.

325. Раков Ю.Н., Павлов Е.А. Исследование и разработка путей создания унифицированного ряда монолитных усилителей с выходной мощностью 1Вт в диапазоне частот 4-18 ГГц. // Отчет № 06-252. /тема «Опал М-22». 1992.