《太赫茲頻段InP基HEMT器件模型研究》是依託北京理工大學，由呂昕擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：太赫茲頻段InP基HEMT器件模型研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：呂昕
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題擬解決的三個科學問題分別為：InP基HEMT材料生長動力學與遷移率控制、太赫茲頻段納米尺度下載流子的輸運機理以及太赫茲InP基HEMT器件的建模方法。通過對InP基HEMT材料原子級外延生長動力學的研究，實現對InP基材料缺陷、摻雜和界面等關鍵參數的原子級調控，為外延生長和外延結構設計提供理論依據；研究摻雜方式和摻雜行為對載流子遷移率的影響，研究多種散射的機理，提高載流子的遷移率；研究InP基HEMT器件中載流子的輸運機理和短溝道效應，從能帶角度研究解決InP基HEMT頻率特性與擊穿電壓之間的矛盾；研究並探索InP基HEMT器件的等比例縮小規律，為實現其在更高頻率上的套用提供理論指導；在此基礎上，將蒙特卡羅模擬與電磁場全波求解結合，探索太赫茲頻段InP基HEMT器件的建模方法，並通過相關工藝進行器件模型驗證和測試。
結題摘要
太赫茲波（0.1～10 THz）技術在太赫茲成像、通信和頻譜等領域有廣泛的套用前景，InP贗配高電子遷移電晶體（PHEMT）憑藉導帶偏移量大、電子遷移率和二維電子氣（2DEG）濃度高、低功耗和低噪聲等優點，成為太赫茲頻段最有競爭力的半導體器件。太赫茲InP PHEMT固態器件及單片積體電路（MMIC）已成為國際上廣泛研究的熱點。為了推動我國太赫茲技術的快速發展，打破國外的技術封鎖，四年來，本創新團隊發揮研究人員知識交叉、優勢互補的特點，堅持半導體材料、器件、模型和單片電路相結合，理論與實驗相結合。重點圍繞太赫茲InP PHEMT器件研製，在片校準、測試和去嵌入，等效電路模型及MMIC放大電路設計等方面開展系統性研究工作，致力於對具有共性的科學問題的探討和研究，建立了器件的物理模型，獲得了高截止頻率的InP PHEMT器件，開展了在片校準和測試、去嵌入技術研究，並建立了器件的寬頻等效電路模型，基於此模型，設計了兩款太赫茲頻段MMIC放大電路（均為國內首次報導），從而驗證了器件模型的準確性。本項目共發表論文13篇，其中SCI刊源6篇，EI刊源3篇，EI會議檢索論文4篇，申請與本課題相關的國家發明專利5項。
