|
|
|
Opracowanie technologii i konstrukcji tranzystorów HFET i diod Schottky'ego na bazie heterostruktur AIII-N/Sic przeznaczonych do prac w zakresie b w. cz.
Instytucja: Politechnika Wrocławska
Kierownik projektu: prof. dr hab. Marek Tłaczała
Podstawowe zadania:- opracowanie technologii wytwarzania heterostruktur AIII-N/SiC w oparciu o metodę MOVPE,
- technologia i wytworzenie tranzystora HFET oraz diod Schottky'ego na bazie heterostruktur AIII-N/SiC.
Streszczenie:
Wśród wielu zastosowań tranzystorów mocy RF pracujących w dolnym paśmie b.w.cz. (1-5) GHz do najważniejszych należy dziedzina telefonii komórkowej i łączy dla bezprzewodowych sieci lokalnych. Moduły nadajników sieci komórkowych 3-G obecnie pracują w oparciu o krzemowe tranzystory mocy LDMOSFET. Wymagane parametry nadajników to ok. 150W mocy przy napięciu pracy tranzystora 48V i częstotliwości 2GHz. W przypadku aktualnie wdrażanych systemów szybkiej bezprzewodowej transmisji danych np. WiMax (standard IEEE 802.16) przy mocy nadajnika rzędu kilkunastu i więcej watów osiągany jest zasięg łącza do 50 km z szybkością transmisji 75 Mb/s. System pracuje na wybranych częstotliwościach w zakresie (2,4-11)GHz. Zastosowanie do tego celu tranzystorów krzemowych jest praktycznie niemożliwe i obecnie platformą materiałową do ich wytwarzania staje się układ materiałowy AIII-N/SiC, który pozwala na zasadnicze ograniczenie występujących dotychczas mankamentów zarówno Si jak i GaAs. Jest ot spowodowane głównie faktem, że podłoże SiC zapewnia najlepsze warunki odprowadzenie ciepła, a struktura przyrządowa bazująca na wielowarstwach AIII-N zapewnia wytrzymałość na duże wewnętrzne pole elektryczne związane z polaryzacja tranzystora.
Układy dla w/w aplikacji konstruowane w postaci modułów zawierających bądź dyskretne tranzystory mocy, bądź też mikrofalowe układy monolityczne (MMIC), bazują na elementach czynnych w postaci tranzystorów AIII-N/SiC HFET (Heterostructure Field Effect Transistor) i diod Schottky'ego.
Celem projektu będzie opracowanie technologii i konstrukcji tranzystorów HFET i diod Schottky'ego, na bazie heterostruktur AIII-N/SiC, przeznaczonych do pracy w zakresie b.w.cz. oraz wytworzenie demonstratorów technologii.
Zadania szczegółowe obejmują:- Określenie parametrów użytkowych i warunków eksploatacyjnych tranzystorów HFET i diod Schottky'ego, na bazie heterostruktur AIII-N/SiC przeznaczonych na zakres mikrofal (parametry graniczne mało- i wielkosygnałowe, stosowane technologie, obudowy, warunki pracy).
- Modelowanie elementów oraz zaprojektowanie ich konstrukcji na bazie obliczeń cieplnych i mikrofalowych.
- Wytwarzanie heterostruktur AIII-N/SiC:
- opracowanie technologii wytwarzania heterostruktur AIII-N/SiC techniką MOVPE,
- zbadanie zjawisk fizycznych występujących w heterostrukturze AIII-N/SiC,
- zbadanie procesów elektronowych w układach dielektryk/AIII-N/SiC wywołanych obecnością stanów zlokalizowanych (stanów granicy fazowej, pułapek w objętości) i określenie ich wpływu na działanie przyrządów mikrofalowych,
- pomiary wielowarstw oraz ocena ich przydatności do wytwarzania elementów.
- Projektowanie technologii wytwarzania elementów, opracowanie podstawowych przyrządowych procesów technologicznych takich jak: trawienie, metalizacje, litografia, dielektryk, skrzyżowania metalizacji na grubym poliimidzie, pogrubianie elektrolityczne metalizacji, technologia bramki, montaż oraz opracowanie masek do testów technologii i testów demontratorów,
- Wykonanie specjalizowanego oprzyrządowania do pomiarów mikrofalowych i stałoprądowych oraz opracowanie oprawek do testów technologii i testów demontratorów,
- Wytworzeni demonstratorów tranzystorów HFET i diod Schottky'ego, na bazie heterostruktur AIII-N/SiC,
- Pomiary demontratorów (stałoprądowe, m.cz., b.w.cz.).
Przedmiotem odbioru będą:- demonstratory opanowanych technologii,
- dokumentacja technologiczna wykonywywanych diod Schottky'ego oraz tranzystorów HFET wytwarzanych na bazie heterostruktur AIII-N/SiC,
- wyniki badań nad technologią wytwarzania heterostruktur AIII-N/Sic oraz charakterystyki demonstratorów.
| | Raporty: | | | Prezentacje: | | Seminarium ITME V 2010 - M. Tłaczała | | | Artykuły: | |
|
|
