InP-basierte elektronische Vorrichtungen mit drei Anschlüssen umfassen hauptsächlich InP-basierte Heterojunction-Bipolartransistoren (HBTs) und High-Electron-Mobility-Transistoren (HEMTs). PAM-XIAMEN kann Indiumphosphid (InP)-HEMT-Epi-Wafer bereitstellen, bei denen InGaAs als Kanalmaterial und InAlAs als Sperrschicht verwendet wird. Die mit dem InAlAs/InGaAs-Materialsystem gewachsene InP-HEMT-Struktur hat eine sehr hohe Ladungsträgermobilität, die mehr als 10000 cm erreichen kann2/Vs, und die Bandlücke reicht von 0,7 bis fast 2,0 eV, was der Bandanpassung förderlich ist. HEMT auf InP-Basis weist die Eigenschaften Hochfrequenz, geringes Rauschen, hohe Effizienz und Strahlungsbeständigkeit auf und wird zum bevorzugten Material für Millimeterwellenschaltungen im W-Band und bei höheren Frequenzen. Bitte beachten Sie die spezifische Struktur unten:
1. InGaAs/InAlAs/InP-HEMT-Wafer
No. 1 InP-based HEMT Wafer with InGaAs / InAlAs Layer
PAM201229-HEMT
| Layer-Name | Material | Dicke | Doping |
| Kappe | In0.53Ga0.47Als | – | Si (1×1019 cm-3) |
| Etch-Stopper | InP | – | |
| Barriere | In0.52Al0.48Als | – | |
| Planar Si-ẟ-dotiert | – | ||
| Abstandshalter | In0.52Al0.48Als | – | |
| Kanal | In0.53Ga0.47Als | 10nm | |
| Puffer | In0.52Al0.48Als | – | |
| InP-Substrat |
No. 2 HEMT Structure of InGaAs / InAlAs / InP
PAM210927 – HEMT
| Layer No. | Layer-Name | Material | Dicke |
| 8 | Kappe | InGaAs | – |
| 7 | Schottky | In0.52Al0.48As | 18nm |
| 6 | Planar doped | Si δ-doped | – |
| 5 | Abstandshalter | In0.52Al0.48As | – |
| 4 | Kanal | In0.7Ga0.3As | – |
| 3 | Planar doped | Si δ-doped | – |
| 2 | Puffer | XX | – |
| 1 | Puffer | XX | – |
| 0 | Substrat | Semi-insulating InP | |
| Mobility | 104 cm2/v.s or higher | ||
Anmerkung:
Je höher die Indium (In)-Zusammensetzung der InGaAs-Kanalschicht ist, desto höher ist die Spitzensättigungsgeschwindigkeit, desto größer ist die Leitungsbanddiskontinuität mit der InAlAs-Sperrschicht und desto höher ist daher die Elektronenübertragungseffizienz und desto einfacher ist es in der InGaAs-Kanalschicht. Die Bildung von zweidimensionalem Elektronengas mit hoher Konzentration und hoher Mobilität wird zu einer besseren Leistung der InP-HEMT-Vorrichtung führen.
Das Gitter der InGaAs-Schicht paßt jedoch nur dann zum InP-Substrat, wenn die In-Zusammensetzung 0,53 beträgt. Wenn die In-Zusammensetzung 0,53 übersteigt, weisen das InGaAs- und das InP-Substrat eine Gitterfehlanpassung auf. Wenn daher die Wachstumsqualität der InGaAs-Schicht garantiert gut ist, muss ihre Dicke geringer sein als die kritische Dicke während des InP-HEMT-Prozesses. Wenn die kritische Dicke überschritten wird, tritt eine Gitterrelaxation in der InGaAs-Schicht auf, und eine große Anzahl von Kristalldefekten, wie z. B. Fehlanpassungsversetzungen, wird in der InGaAs-Kanalschicht erzeugt. Diese Kristalldefekte können die Elektronenmobilität stark verringern und dadurch die Leistung von HEMT-Vorrichtungen verschlechtern.
Darüber hinaus können wir HEMT-Wafer-Epitaxie auf GaAs- und GaN-Substraten anbieten, für weitere Informationen lesen Sie bitte:
GaAs-HEMT-Epi-Wafer:https://www.powerwaywafer.com/gaas-hemt-epi-wafer.html;
GaN-HEMT-Epitaxie-Wafer:https://www.powerwaywafer.com/gan-wafer/gan-hemt-epitaxial-wafer.html.
2. Warum ist ein InP-HEMT-Wafer besser als ein GaAs-HEMT-Wafer?
In Bezug auf das Substratmaterial hat ein InP-Wafer ein höheres elektrisches Durchschlagsfeld, eine höhere Wärmeleitfähigkeit und eine höhere Elektronensättigungsgeschwindigkeit als GaAs. Mit der Entwicklung und Erforschung der InP-HEMT-Technologie ist InP-HEMT zu einem Säulenprodukt für High-End-Millimeterwellenanwendungen geworden. Das fTund fmaxdes Geräts erreichen 340 GHz bzw. 600 GHz, was die höchste Stufe von Geräten mit drei Anschlüssen darstellt.
Darüber hinaus leitet sich die hervorragende Leistung des InP-basierten HEMT-Wafers direkt von den intrinsischen Eigenschaften des InAlAs/InGaAs-Materialsystems ab. Verglichen mit AlGaAs/GaAs-HEMTs und pseudoangepassten AlGaAs/GalnAs-HEMTs ist die Leistung von GalnAs/InAlAs-HEMTs viel besser. Beispielsweise sind die Elektronenmobilität und die Sättigungsrate des GaInAs-Kanals hoch, was zu hervorragenden Transporteigenschaften führt. Darüber hinaus gibt es aufgrund der Verwendung von AlInAs als Elektronenversorgungsschicht eine große Leitungsbanddiskontinuität (0,5 eV) an der InAlAs/InGaAs-Grenzfläche des Heteroübergangs, so dass es die Vorteile einer hohen Elektronenmobilität im Kanal mit großen zwei hat -dimensionale Elektronengasdichte. Als Ergebnis können ein großer Strom und eine hohe Transkonduktanz erhalten werden, was die Frequenzeigenschaften von InP-HEMT besser macht als die von GaAs-HEMT, insbesondere in dem Band über 3 mm. Die hohe Transkonduktanz von HEMT auf InP-Substrat steht in direktem Zusammenhang mit einer erhöhten Betriebsfrequenz und hervorragenden Verstärkungsbandbreiten-Eigenschaften.
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