MESFET (金属半導体電界効果トランジスタ) は、ショットキー バリア ゲートで構成される電界効果トランジスタです。 SiC マイクロ波 MESFET は、GaAs マイクロ波電界効果トランジスタ (FET) を置き換えるために 1995 年から 2002 年にかけて開発されました。 MESFETのエピ構造を成長させるために使用される基板材料には、導電性基板(n+-SiC)、高純度半絶縁性基板(SI SiC)、絶縁性基板(サファイア、ダイヤモンド、SiCOI材料など)の3種類があります。 SiC 材料では正孔の移動度が電子の移動度よりもはるかに低いため、n チャネル MESFET デバイス構造は、SiC マイクロ波パワー デバイスの開発で主に使用されます。PAM-厦門は、次のような特定のパラメータを備えた SiC MESFET エピタキシャル ウェーハを供給できます。 分離を実現し、リークを防ぐために、p 型バッファ層を成長させます。 オーミックコンタクト抵抗を小さくするには、コンタクト層のエピタキシャル成長時の濃度をできるだけ高くする必要があります。
1. SiC MESFETのエピ構造
エピレイヤー | 厚さ | ドーピング濃度 |
n型コンタクト層 | 200nm | (2~4)×1019cm–3 |
n型チャンネル | 350~550nm | (1~3)×1017cm–3 |
p型バッファ | >400nm | 2×1015~1×1017cm–3 |
n+ または半絶縁性 SiC 基板 |
2. 4H-SiC ウェーハに基づいて MESFET デバイスを製造する理由
数多くの SiC ポリマー状態の中でも、4H-SiC は、より広いバンドギャップ、より高い電子移動度、より低い異方性、およびより低い不純物イオン化エネルギー (より高い不純物イオン化率を達成できる) により、マイクロ波パワーデバイス製造の分野でより競争力があります。 理論的研究では、同じサイズの 4H-SiC MESFET デバイスの場合、動作電圧を高めるだけで、電力密度やその他の指標が Si または GaAs MESFET の 10 倍以上に達成できることが示されています。
さらに、GaAs MESFET と比較して、SiC MESFET には次のような性能面での利点もあります。
1) 入力および出力インピーダンスが高いため、デバイスアプリケーションで内部整合が必要なく、外部整合回路も大幅に簡素化できます。
2) ポータブル移動通信基地局の場合、48V 高電圧 DC 電源で SiC MESFET を直接駆動できるため、DC-DC コンバータなどの他の周辺回路が不要になります。
3) 高い熱伝導率の利点により、SiC パワーデバイスの冷却システムの必要性が大幅に削減、または不要になることさえあります。
これらの利点はすべて、SiCデバイスの使用により、より軽量で、より柔軟で、より高い性能と安定性を備えたデバイスおよびデバイスを製造できることを示しており、小型、軽量、耐放射線性の要件を満たす移動通信システムに非常に適しています。 、そして高性能。 SiC高周波パワーデバイスを固体フェーズドアレイレーダーの送信部品に適用することで、送信出力の向上、ステルス目標の探知範囲や分解能の大幅な向上、現行の進行波管に比べて高い信頼性を実現できます。
詳細については、メールでお問い合わせください。victorchan@powerwaywafer.com と powerwaymaterial@gmail.com.