Small-signal microwave measurements and modeling of GaN FET devices manufactured by ITME

• Autorzy: Barmuta P. , Lewandowski A , Łukasik K. , Schreurs D. , Dobrzański L.

Warianty tytułu

PL

Małosygnałowe pomiary w.cz. i modelowanie tranzystorów GaN FET wyprodukowanych w ITME

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

We present results of small-signal measurements and modeling of GaN FET devices manufactured by Institute of Electronics Materials Technology (ITME). The devices have 500 nm gate length and 100 μm gate width and are grown on 350 μm sapphire substrate. We measured scattering parameters of the devices on-wafer in the frequency range 0.01-15 GHz, and then extracted parameters of their small-signal equivalent circuits. These results show that the devices have repeatable parameters and are capable of delivering at least 14.4 dB of unilateral gain in S-band with fmax of at least 23 GHz.

PL

W artykule przedstawiono wyniki małosygnałowych pomiarów w.cz. oraz modelowania tranzystorów GaN FET wyprodukowanych w Instytucie Technologii Materiałów Elektronowych (ITME). Badane tranzystory miały bramkę o długości 500 nm i szerokości 100 μm gate i zostały wyprodukowane na podłożu szafirowym o grubości 350 μm. Parametry rozproszenia tranzystorów zostały zmierzone na stacji ostrzowej w pasmie 0,01-15 GHz, a następnie na ich podstawie zostały wyznaczone parametry małosygnałowego schematu zastępczego. Otrzymane wyniki pokazują, że badane tranzystory mają powtarzalne parametry, uzyskując co najmniej 14,4 dB wzmocnienia unilateralnego w pasmie S oraz maksymalną częstotliwość generacji co najmniej 23 GHz.

Słowa kluczowe

EN

gallium nitride; signal measurement; equivalent circuit model

PL

azotek galu; tranzystor; schemat zastępczy; pomiar sygnału

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 91, nr 9
• Strony: 9--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Barmuta P.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Electronics and Information Technology, Nowowiejska 15/19, 00-665 Warsaw
• KU Leuven, Department of Electrical Engineering, Kasteelpark Arenberg 10, B-3001 Leuven, Belgium

autor

Lewandowski A

• Warsaw University of Technology, Faculty of Electronics and Information Technology, Nowowiejska 15/19, 00-665 Warsaw

autor

Łukasik K.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Electronics and Information Technology, Nowowiejska 15/19, 00-665 Warsaw

autor

Schreurs D.

• KU Leuven, Department of Electrical Engineering, Kasteelpark Arenberg 10, B-3001 Leuven, Belgium

autor

Dobrzański L.

• Institute of Electronics Materials Technology, Department of Applications of AIIIBV Materials, Wólczyńska 133, 01- 919 Warsaw

Bibliografia

• [1] Pengelly R., Wood S., Milligan J., Sheppard S., and Pribble W., A review of GaN on SiC high electron-mobility power transistors and MMICs, Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on, vol. 60, no. 6, 1764-1783, June 2012
• [2] Jarndal A. and Kompa G., A new small-signal modeling approach applied to GaN devices, IEEE Trans. Microw. Theory Techn., vol. 53, no. 11, 3440-3448, 2005
• [3] Crupi G., Xiao D., Schreurs D., Limiti E., Caddemi A., De Raedt W., and Germain M., Accurate multibias equivalent-circuit extraction for GaN HEMTs, IEEE Trans. Microw. Theory Techn., vol. 54, no. 10, 3616-3622, 2006
• [4] Fan Q., Leach J.H., and Morkoc H., Small signal equivalent circuit modeling for AlGaN/GaN HFET: Hybrid extraction method for determining circuit elements of AlGaN/GaN HFET, Proc. IEEE, vol. 98, no. 7, 1140-1150, 2010
• [5] Avolio G., Raffo A., Angelov I., Vadala V., Crupi G., Caddemi A., Vannini G., and Schreurs D.-P., Millimeter-wave FET nonlinear modelling based on the dynamic-bias measurement technique, IEEE Trans. Microw. Theory Techn., vol. 62, no. 11, 2526-2537, 2014
• [6] MacFarlane D., Taking S., Murad S., and Wasige E., Small signal and pulse characteristics of AlN/GaN MOS-HEMTs, in Microwave Integrated Circuits Conference (EuMIC), 2011 European, 2011, 340-343