Электроника на основе нитрида галлия (Рюдигер Куэй) ; Техносфера, 2019

Предисловие
Предисловие редактора перевода
Перечень символов
Список акронимов (сокращений)
Глава 1. Введение
Глава 2. III-N-материалы и современное состояние
развития технологии изготовления приборов и
схем.
2.1. Современное состояние исследований
материалов
2.1.1. Бинарные материалы
2.1.2. Ограничения материалов
2.1.3. Термические свойства и ограничения
2.1.4. Тройные и четверные III-N-материалы
2.2. Полярные полупроводники для
электроники
2.2.1. Спонтанная поляризация
2.2.2. Пьезоэлектрическая поляризация
2.2.3. Разработка приборов, использующих
заряды, наведенные поляризацией .
2.2.4. Аналитические расчеты концентрации
заряда в канале
2.2.5. Примеры легирования
2.2.6. Поверхности и границы раздела
2.2.7. Транспортные свойства в поляризованных
полупроводниках
2.2.8. Приборы, основанные на поляризации, и
их особые свойства
2.3. Электрические и термические
ограничения материалов и приборов
2.3.1. Физическое моделирование приборов
2.3.2. Приборы: показатели добротности
2.3.3. III-N-приборы: частотная дисперсия
2.4. Подложки для электронных приборов
2.4.1. Критерий выбора подложек
2.4.2. Подложки из карбида кремния
2.4.3. Сапфировые подложки
2.4.4. Кремниевые подложки
2.4.5. Подложки на основе GaN и AlN
2.5. Состояние разработок приборов и
интегральных схем '
2.5.1. Диоды на основе нитридов '
2.5.2. Силовая электроника
2.5.3. ВЧ-металл-полупроводниковые полевые
транзисторы (MESFETs)
2.5.4. Полевые транзисторы со структурой
"металл-диэлектрик-
полупроводник" (MISFETs) '
2.5.5. Транзисторы с высокой подвижностью
электронов (HEMTs) '
2.5.6. Биполярные транзисторы с
гетеропереходами (НВТ) '
2.5.7. Технология создания MMIC HEMT ^
2.6. Примеры применений
2.6.1. Широкополосная связь.
2.6.2. Компоненты радиолокаторов
2.6.3. Применение электронных приборов в
жестких условиях
2.7. Проблемы
Литература
Глава 3. Эпитаксиальные процессы для создания
электронных приборов на основе III-N-материалов
3.1. Система материалов AlGaN/GaN.
3.1.1. Осаждение из паров химических
металлорганических соединений
(MOCVD)
3.1.2. Молекулярно-лучевая эпитаксия (МВЕ)
3.1.3. MOCVD- и МВЕ-рост на альтернативных
подложках
3.1.4. Боковое эпитаксиальное разращивание
(ELO)
3.1.5. Гидридная паро-фазовая эпитаксия
(HVPE)
3.2. Соединения и гетероструктуры на основе
индия
3.2.1. Выращивание слоев на основе индия
методом MOCVD
3.2.2. Выращивание слоев на основе индия
методом МВЕ
3.2.3. Выращивание гетероструктур на основе
индия
3.3. Легирование и дефекты
3.3.1. Выращивание методом MOCVD
3.3.2. Выращивание методом МВЕ
3.4. Конструирование эпитаксиально
выращенных приборов
3.4.1. Рассмотрение геометрических параметров
3.4.2. Выращивание верхних слоев ("крыши")
3.4.3. Легирование
3.4.4. Промежуточный слой AlN
3.4.5. Концепции канала
3.4.6. Эпитаксиальная пассивация прибора в
процессе изготовления (in-situ),
3.5. Проблемы
Литература
Глава 4. Технологические процессы при
изготовлении приборов,
4.1. Проблемы при проведении процессов
4.2. Изоляция прибора
4.2.1. Мезаструктуры,
4.2.2. Ионная имплантация для изоляции
4.3. Формирование контакта,
4.3.1. Омические контакты
4.3.2. Контакты Шоттки
4.4. Литография
4.4.1. Оптическая литография
4.4.2. Электронно-лучевая литография
4.4.3. Полевые платы и расширенные затворы
4.5. Травление и процессы изготовления
канавок
4.5.1. "Сухое" травление
4.5.2. "Мокрое" травление.
4.5.3. Процессы формирования канавок
4.6. Формирование поверхности и пассивация
прибора
4.6.1. Пассивация участков прибора вне области
затвора
4.6.2. Физические механизмы образования
ловушек
4.6.3. Характеристики ловушек
4.6.4. Технологические измерения: подготовка
поверхности и диэлектриков. ...
4.6.5. Компоненты процессов эпитаксии:
подготовка поверхности и диэлектрики
4.7. Затворные диэлектрики
4.8. Проведение процессов для работы при
высокой температуре
4.9. Проведение процессов на обратной
стороне подложки
4.9.1. Технология утонения
4.9.2. Травление сквозных отверстий малого
диаметра
и технологии сверления
4.9.3. Металлизация сквозных микроотверстий
4.10. Проблемы
Литература
Глава 5. Характеристики приборов и
моделирование
5.1. Характеристики приборов
5.1.1. Краткий анализ FETs
5.1.2. Краткий анализ биполярных приборов
5.2. Частотная дисперсия
5.2.1. Характеристики и эффекты дисперсии
5.2.2. Характеристика и анализ дисперсии
5.2.3. Модели для описания частотной
дисперсии в приборах
5.2.4. Подавление частотной дисперсии
5.3. Характеризация, анализ и моделирование
работы приборов
на малых сигналах
5.3.1. ВЧ-характеристики и инварианты
5.3.2. НЕМТs с общим истоком
5.3.3. НЕМТs с двойным затвором
5.3.4. Характеристики при работе прибора в
импульсном,
постоянном и ВЧ-режимах.
5.3.5. Моделирование работы приборов на
малых сигналах
5.4. Анализ и моделирование работы прибора
при подаче
на вход сигнала с большой амплитудой
5.4.1. Результаты измерений характеристик
приборов при подаче
на вход больших сигналов и нагрузки
5.4.2. Моделирование работы приборов при
подаче на вход большого сигнала ..
5.5. Анализ и моделирование линейности
5.5.1. Понимание основ
5.5.2. Анализ линейности характеристик,
присущих нитридам
5.6. Анализ шума
5.6.1. Низкочастотный шум
5.6.2. Анализ и характеристики ВЧ-шума
5.7. Проблемы
Литература
Глава 6. Рассмотрение схем и примеры III-N-
устройств
6.1. Моделирование пассивных схем
6.1.1. Элементы передающей линии на основе
копланарного волновода
6.1.2. Элементы микрополосковой передающей
линии
6.2. Высоковольтные усилители большой
мощности
6.2.1. Основные принципы работы
высоковольтных устройств большой
мощности
6.2.2. Общие соображения по конструированию
III-N-усилителей
6.2.3. Усилители для мобильной связи
в диапазоне частот между 500 МГц и 6 ГГц
6.2.4. Усилители большой мощности С-
диапазона частот
6.2.5. Усилители большой мощности X-
диапазона
6.2.6. Конструирование, величины импедансов и
схемы настройки
6.2.7. Широкодиапазонные высоколинейные
усилители мощности
на основе GaN.
6.2.8. Усилители мощности мм-диапазона частот
на основе GaN
6.3. Устойчивость работы малошумящих
усилителей на основе GaN
6.3.1. Современное состояние развития
технологии производства
малошумящих усилителей на основе GaN
6.3.2. Примеры малошумящих усилителей (LNA)
на основе GaN MMIC. ..
6.4. Генераторы, смесители и аттенюаторы
6.4.1. Генераторы
6.4.2. Схемы смесителей на основе GaN HEMT
6.4.3. Аттенюаторы и переключатели
6.5. Проблемы
Литература
Глава 7. Проблемы надежности и работа при
высокой температуре
7.1. Обзор методов тестирования приборов и
механизмов отказов
7.1.1. Описание деградации приборов
7.1.2. Механизмы деградации в III-N FETs
7.1.3. Деградация III-N HBT-приборов
7.2. Анализ механизмов специфической
нитридной деградации
7.2.1. DC-деградация
7.2.2. ВЧ-деградация
7.3. Анализ отказов
7.3.1. Механизмы отказов
7.3.2. Изучение случаев, связанных с
надежностью
7.4. Радиационные эффекты
7.5. Работа при высокой температуре
7.6. Проблемы
Литература
Глава 8. Интеграция, регулирование температуры
и монтаж
8.1. Технологии создания пассивных
элементов MMIC
8.1.1. Технологии пассивных элементов
8.1.2. Технология микрополосковых элементов
на обратной стороне подложки
8.2. Проблемы интеграции
8.3. Регулирование температуры
8.3.1. Тепловой анализ
8.3.2. Выбор материала с высокой
теплопроводностью
и тепловое моделирование
8.3.3. Основные тепловые результаты,
источники тепла и тепловые
сопротивления
8.3.4. Охлаждение обратной (задней) стороны
пластины
8.3.5. "Флип-чип"-интеграция
8.3.6. Динамические термические эффекты
8.4. Монтаж и корпусирование MMIC
8.4.1. Резка
8.4.2. Крепление кристалла
8.4.3. Выбор технологии монтажа и упаковки в
корпус
8.4.4. Тепловой менеджмент для устройств,
формирующих параметры
с линейными характеристиками
8.4.5. Активное охлаждение
8.5. Проблемы
Литература
Глава 9. Перспективы на будущее
Приложение
Свойства материалов бинарных соединений
Литература, добавленная при переводе книги
Транзисторы на GaN
Измерения, моделирование
Схемы с использованием GaN-транзисторов
Предметный указатель (по алфавиту)