Обзор GaN-технологий при изготовлении монолитных интегральных схем СВЧ-диапазона

DOI: 10.21293/1818-0442-2024-27-4-23-30

Скачать текст статьи в формате PDF

Скачать JATS xml

Аннотация: Современная СВЧ-техника выдвигает серьезные требования к электронной компонентной базе. В изготовлении монолитных интегральных схем (МИС) используют большое количество разновидностей проводников, которые, в свою очередь, обладают своими граничными параметрами и размерами. В связи с этими ограничениями возникает задача выбора технологии (материала), которая обеспечит выполнение технических задач при разработке МИС СВЧ. На данный момент ведущими в отрасли СВЧ-техники при изготовлении МИС СВЧ являются техно-логии, которые используют полупроводники из арсенида галия (GaAs) и нитрида галия (GaN). В работе проведен обзор и сравнительный анализ изготовления МИС СВЧ отечественными и зарубежными производителями на примере дискретных транзисторов, выполненных по GaN-технологии. Представлены таблицы с характеристиками технологических процессов в области разработки дискретных транзисторов на базе разных компаний. Данный материал может быть использован при проектировании МИС СВЧ и помочь в обеспечении выполнения ТЗ.

Ключевые слова: монолитная интегральная схема, малошумящий усилитель, технология, топология, транзистор, мощность СВЧ

Библиография статьи:
Михайленко В. Е. Обзор GaN-технологий при изготовлении монолитных интегральных схем СВЧ-диапазона / В. Е. Михайленко, А. М. Заболоцкий // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2024. – Т. 27, № 4. – С. 23–30. DOI: 10.21293/1818-0442-2024-27-4-23-30

Авторы и правообладатели:

  • Михайленко В. Е. , ЗАО «НПФ «Микран» (Томск, Россия)
  • Заболоцкий А. М. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (Томск, Россия)

  • 1. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники: учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. – 488 с.
  • 2. Дзехцер Г.Б. P-I-N-диоды в широкополосных устройствах СВЧ / Г.Б. Дзехцер, О.С. Орлов. – М.: Советское радио, 1970. – 200 с.
  • 3. Матвеенко О.С. Монолитные интегральные схемы на основе нитрида галлия для радиолокации ближнего действия и средств связи в диапазоне частот 22–25 ГГц / О.С. Матвеенко, Д.Л. Гнатюк, А.С. Бугаева, А.Ю. Павлова, С.А. Гамкрелидзеа // Микроэлектроника. – 2022. – Т. 51, № 3. – С. 195–201.
  • 4. Федоров Ю. Широкозонные гетероструктуры (Al,Ga,In)N и приборы на их основе для миллиметрового диапазона длин волн // Электроника. – 2011. – № 2. – С. 92–107.
  • 5. Hek A.P. de. Design, Realization and Test of GaAs-based Monolithic Integrated X-band High Power Amplifiers. – Eindhoven: Technische Universiteit Eindhoven, 2002. – 322 p.
  • 6. Балакирев А. Развитие технологии нитрида галлия и перспективы его применения в СВЧ-электронике / А. Балакирев, А. Туркин  // Современная электроника. – 2015. – № 42. – С. 64–69.
  • 7. Добуш И.М. Исследование копланарных элементов монолитных интегральных схем / И.М. Добуш, А.А. Коколов, Л.И. Бабак  // Доклады ТУСУР. – 2010. – № 2. – С. 46–50.
  • 8. Iulian Rosu Microstrip, Stripline, and CPW Design [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www.qsl.net/va3iul, свободный (дата обращения: 20.05.2024).
  • 9. Кищинский А.А. Твердотельные СВЧ-усилители мощности на нитриде галлия – состояние и перспективы развития // 19-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо’2009): матер. конф. – Севастополь: Вебер, 2009. – Т. 1. – С. 11–16.
  • 10. Piotrowicz S. State of the Art 58W, 38% PAE X-Band AlGaN/GaN-HEMTs-microstrip MMIC Amplifiers // 2008 IEEE, 2008. – Р. 117–126.
  • 11. Нитридная мощная СВЧ-электроника в России: наука перехода от технологии к бизнесу [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.electronics.ru/files/article_pdf/9/article_9550_928, свободный (дата обращения: 06.06.2024).
  • 12. Micovic M. W-band GaN MMIC with 842 mW output power at 88 GHz / M. Micovic, A. Kurdoghlian, K. Shinohara // 2010 IEEE MTT-S International Microwave Symposium. – Anaheim: IEEE, 2010. – Р. 237–239.
  • 13. Patrick Hindle et al. Get your GaN here: RF GaN Foundry Survey // Microwave Journal. – 2016. – Vol. 59, June. – P. 16.
  • 14. Викулов И. GaN-технология: новый этап развития СВЧ-микросхем / И. Викулов, Н. Кичаева // Электроника: НТБ. – 2007. – № 4. – С. 80–85.
  • 15. WIN Semiconductors – Leading Global Communication [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.winfoundry.com/en-US, свободный (дата обращения: 09.06.2024).
  • 16. BAE Systems [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.baesystems.com/en/what-we-do, свободный (дата обращения: 09.06.2024).
  • 17. Homepage – Fraunhofer IAF [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.iaf.fraunhofer.de/en.html, свободный (дата обращения: 09.06.2024).
  • 18. SMIC [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.smics.com/en/site/about_summary, свободный (дата обращения: 09.06.2024).
  • 19. Notice of System Maintenance [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.hkex.com.hk/eng/invest/company/profilepage_e.asp?WidCoID=0981&WidCoAbbName=&Month=&langcode=e, свободный (дата обращения: 09.06.2024).
  • 20. Delgado P. CD3couples T-cell receptor signalling to ERK activation and thymocyte positive selection / P. Delgado, E. Fernandez, V. Dave, K. Dietmar, B. Alarcon // Nature. – 2000. – P. 426–430.
  • 21. СВЧ-компоненты на основе технологии нитрида галлия: что изменилось за два года [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.electronics.ru/journal/article/9701, свободный (дата обращения: 10.06.2024).
  • 22. АО «НИИЭТ» в сотрудничестве с АО «Светлана-Рост» завершило разработку серии из двух полностью отечественных мощных СВЧ-GaN-транзисторов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://niiet.ru/26_01_2023, свободный (дата обращения: 19.06.2024).
  • 23. АО «Светлана-Рост» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.svetlana-rost.ru/?page=main, свободный (дата обращения: 12.01.2025).
  • 24. НИИЭТ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://niiet.ru, свободный (дата обращения: 12.01.2025).
Адрес редакции

  634050, г. Томск, пр. Ленина, 40, МК, каб. 310/2

  (3822) 701-582, внутр.: 1456

  journal@tusur.ru