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GaAs pHEMT技术支持高功率、高效率和高频应用

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作者Cadence PCB解决方案

关键的外卖

  • GaAs器件提供了高效率、极好的放大器线性度和成本效益。

  • GaAs的介电常数和半绝缘特性使其适用于微带或共面波导设计。

  • 基于GaAs pHEMT技术的mmic的高产量、可重复性和小尺寸使其成为汽车雷达、微波通信和毫米波成像应用中的恒定组件。

GaAs pHEMT技术

GaAs是使高频射频、微波和毫米波通信成为现实的材料。

当针对100GHz以上的无线通信时，基于GaAs pHEMT技术的设备不应被忽视。基于GaAs pHEMT技术的器件可以集成在功率放大器、低噪声放大器和宽带调制器等电路中。这项技术表现出比以前更好的性能，砷化镓场效应晶体管和GaAs mesfet。

让我们进一步了解GaAs pHEMT技术。

砷化镓半导体应用

在过去的二十年里，移动通信得到了快速发展，这增加了对半导体材料的需求。除了细胞通信，汽车雷达系统和毫米波成像系统也为GaAs半导体市场的增长做出了贡献。

GaAs器件具有许多优点，包括高效率、放大器的线性度和成本效益。GaAs功率放大器提供的高功率使其适用于单片微波集成电路(mmic)和高频通信系统中的模块。

让我们从各种GaAs半导体技术的概述开始。

基于gaas的微波半导体技术

GaAs是使高频射频、微波和毫米波通信成为现实的材料。在开发GaAs mesfet之前，高频微波信号的放大是一项繁琐的工作。用砷化镓MESFET技术在此基础上，研制了mmic芯片，并将频率应用扩展到1000s GHz。

GaAs的介电常数和半绝缘特性使其适用于微带或共面波导设计。该器件通道的工作温度可达150°C左右，这种高通道温度使得基于GaAs材料的器件适用于高温操作。

然而，基于GaAs MESFET技术的mmic器件的制造成本几乎与硅器件相当。新的GaAs材料表现出比GaAs mesfet更高的性能，尽管IC制造成本保持相对相似。

在GaAs半导体材料集成电路中开发的异质结双极晶体管(HBT)技术用于超高频至c波段频率范围。

pHEMT技术

伪晶高电子迁移率晶体管(pHEMTs)是用于制造微波集成电路的MMIC技术。基于pHEMT技术的mmic在微波电子爱好者中很受欢迎，因为它们提供了宽带性能特征，如低噪声产生、高放大器线性度和高频工作的高可靠性。的pHEMT技术由于内部结构中存在异质结和不同带隙，展示了出色的高频操作。

异质结阻止了库仑散射，从而加速了电子迁移。由于不同的半导体材料连接形成异质结，导致不同类型的能带。所有这些结构或制造的特点导致了pHEMTS更好的性能。

GaAs pHEMT技术

砷化镓pHEMT技术因其击穿电压高而广受欢迎。GaAs pHEMT是第二种MMIC技术，实现了低噪声的高功率、高效率放大器。GaAs pHEMT技术是射频、微波和毫米波应用中最有前途的商业解决方案。

基于GaAs pHEMT技术的mmic的高产量、可重复性和小尺寸使其成为汽车雷达、微波通信和毫米波成像应用中的恒定组件。

GaAs pHEMT技术的优势

GaAs pHEMT技术的优势包括:

  1. 高电子迁移率
  2. 高频操作
  3. 高温操作
  4. 击穿电压16V左右
  5. 卓越的效率和功率

基于GaAs pHEMT技术的MMIC应用

让我们讨论基于GaAs pHEMT技术的mmic的一些具体应用。

宽带MMIC功率放大器

基于GaAs pHEMT技术的宽带MMIC功率放大器在高频方面具有重要意义，因为它们提高了平坦小信号增益、最大功率增加效率和最小饱和输出功率。与其他MMIC技术相比，GaAs pHEMT技术MMIC的功率密度性能是业界最好的。

基于GaAs pHEMT技术的双栅极器件

在pHEMTs中，交替使用AlGaAs、InGaAs或GaAs等材料。在某些双掺杂pHEMTS中，GaAs的Al或不变量外延生长在半绝缘GaAs晶圆上。在毫米波应用中，使用基于双栅极GaAs pHEMT技术的器件。双栅极GaAs pHEMT技术器件与单栅极器件相比，在大栅极宽度下具有优越的增益。操作频率也在100千兆赫。

Cadence可以帮助设计基于HEMT或phemt的mmic来进行功率放大。Cadence电路设计软件可以帮助您开发基于GaAs pHEMT技术的mmic，用于各种应用，如微波通信和汽车雷达系统。领先的电子产品供应商依靠Cadence产品来优化各种市场应用的电源、空间和能源需求。如果您想了解更多我们的创新解决方案，和我们的专家团队谈谈吧或请订阅我们的YouTube频道．

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