hemt器件高功率微波损伤机理研究

《hemt器件高功率微波损伤机理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、代号10701学号1111122719分类号TN4密级公开题（中、英文）目HEMT器件高功率微波损伤机理研究ResearchontheDamageMechanismofHEMTDevicesInducedbytheHighPowerMicrowave作者姓名付红指导教师姓名、职务柴常春教授学科门类工学学科、专业微电子学与固体电子学提交论文日期二〇一四年一月万方数据万方数据西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，

2、除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公

3、布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：日期导师签名：日期万方数据万方数据摘要摘要高功率微波作为强电磁脉冲的一种重要形式，具有高频率、短脉冲（几十纳秒）和高功率等特点，对电子元器件和电子系统可造成暂时性或永久性的损伤。高电子迁移率晶体管(HEMT)作为新一代微波毫米波器件，在集成电路应用中极易受到高功率微波辐射而引起损伤，甚至导致电路失

4、效，所以有必要从理论上研究高功率微波对HEMT器件的损伤效应和损伤物理机制。本文采用器件仿真软件ISE-TCAD建立了GaAsHEMT的二维仿真模型，研究了器件在HPM下的损伤效应。仿真结果表明，在栅极注入高功率微波耦合电压，器件的损伤部位在栅极靠近源极的器件表层。对于具有不同参数的电压信号，研究了器件烧毁时间与其耦合电压幅值和初始相位之间的关系。结果表明器件在信号正半周温度升高速度更快，更容易发生毁伤。通过有限元分析软件ANSYS研究了器件在稳态温度分布下的热应力分布情况，结果表明热应力会引起沟道层变形。HEMT器件应用在低噪声放

5、大器中，受到高功率微波干扰时，电路的增益下降、噪声系数变大，电路性能下降。本文的研究为HEMT器件在HPM作用下的损伤效应及防护提供了理论基础，也为进一步的研究工作提供了参考。关键词：高功率微波高电子迁移率晶体管器件损伤热分析万方数据万方数据AbstractAbstractHighpowermicrowaveisanimportantformofstrongelectromagneticpulse,whichhasthecharacteristicsofhighfrequency,shortpulses(tensofnanoseco

6、nds)andhighpower,andcancausetemporaryorpermanentdamageontheelectronicsystemandtheelectroniccomponents.Highelectronmobilitytransistor(HEMT),whichisanewgenerationofmicrowaveandmillimeterwavedevices,arehighlysusceptibletoHPMelectromagneticradiationandcanbedamagedintheuseo

7、fintegratedcircuit,evencanmakeelectricalcircuitfailure.SoitisnecessarytostudythehighpowermicrowavedamageeffecttheoryandmechanismofHEMTs.ThoughusingthedevicesimulatorsoftwareISE-TCAD,thispaperestablishsatypicaltwo-dimensionalsimulationmodelofAlGaAs/GaAsHEMTandstudiesthe

8、damageeffectofthedeviceunderthehighpowermicrowave.Thesimulationresultsshowthatunderthecouplingvoltageinjectedintotheg