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具有厚AlN势垒的AlN/GaN基HEMT器件在低压射频前端应用中表现出优异的功率与噪声性能
Thick-AlN-barrier AlN/GaN-based HEMTs with superior power and noise performance for low-voltage RF front-end applications
| 作者 | Haochen Zhang · Mingshuo Zhang · Hu Wang · Xinchuan Zhang · Hui Zhang |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 126 卷 第 12 期 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | GaN器件 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | AlN/GaN基HEMTs 功率性能 噪声性能 低压射频前端应用 厚AlN势垒 |
语言:
中文摘要
本文报道了一种基于厚AlN势垒的AlN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT），适用于低压射频前端电路。通过优化AlN势垒层厚度，显著提升了器件的二维电子气密度与输运特性，在低工作电压下实现了高饱和电流与优异的射频功率增益。同时，器件表现出极低的最小噪声系数，归因于增强的沟道电场均匀性与抑制的短沟道效应。该HEMT在3 V以下供电时仍保持高性能，适用于5G及物联网等低功耗无线通信系统。
English Abstract
Haochen Zhang, Mingshuo Zhang, Hu Wang, Xinchuan Zhang, Hui Zhang, Chengjie Zuo, Yansong Yang, Yi Pei, Haiding Sun; Thick-AlN-barrier AlN/GaN-based HEMTs with superior power and noise performance for low-voltage RF front-end applications. _Appl. Phys. Lett._ 24 March 2025; 126 (12): 122103.
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SunView 深度解读
该AlN/GaN HEMT技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。厚AlN势垒结构在低压条件下实现的高功率密度和低噪声特性，可应用于新一代SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的射频控制电路，提升系统EMI性能。特别是在3V以下的低压工作特性，适合优化车载OBC和充电桩等对功耗敏感的产品的通信模块。这种器件结构为阳光电源开发更高效的GaN功率模块提供了新思路，有助于提升产品在5G物联网时代的竞争力。建议在下一代产品中考虑采用该技术优化射频前端设计。