發(fā)布時(shí)間：2025-01-06 04:44

　　 對(duì)基于GaAs異質(zhì)結(jié)外延材料、0.15μm PHEMT工藝制造的國(guó)產(chǎn)低噪聲放大器（LNA）和驅(qū)動(dòng)放大器（DA）各3種型號(hào)的GaAs微波單片集成電路（MMIC）進(jìn)行了溫度為150℃、H₂體積分?jǐn)?shù)為2%、時(shí)間為100 h的氫氣氛暴露試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,低噪聲放大器和驅(qū)動(dòng)放大器對(duì)氫氣氛較為敏感,試驗(yàn)后線性增益、1 dB壓縮點(diǎn)輸出功率和驅(qū)動(dòng)電流均發(fā)生了不同程度的退化,表現(xiàn)出氫中毒效應(yīng)。在試驗(yàn)過程中,一種型號(hào)的低噪聲放大器的驅(qū)動(dòng)電流表現(xiàn)出先小幅度波動(dòng)后快速下降,最終穩(wěn)定基本不再變化的趨勢(shì)。對(duì)GaAs MMIC發(fā)生氫中毒的作用機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)地探討和分析,認(rèn)為H原子引起載流子濃度的減少和肖特基肖勢(shì)壘高度的改變是導(dǎo)致參數(shù)退化的主要原因。最后,給出了幾種降低電路因氫氣氛暴露所引起的可靠性風(fēng)險(xiǎn)的方法。

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【部分圖文】：

圖1 低噪聲放大器電路原理圖

低噪聲放大器電路原理圖如圖1所示,為自偏置3級(jí)放大結(jié)構(gòu),圖中VD為放大器驅(qū)動(dòng)電壓,采用源極串聯(lián)電阻抬高電位、柵極直流接地的方法提供晶體管偏置電壓,驅(qū)動(dòng)放大器電路結(jié)構(gòu)與低噪聲放大器類似。將測(cè)試合格的各型號(hào)放大器芯片進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理后燒結(jié)在載體上,放置于氫效應(yīng)試驗(yàn)箱內(nèi),箱內(nèi)試驗(yàn)條件設(shè)定....

圖4 氫氣氛暴露試驗(yàn)后低噪聲放大器和驅(qū)動(dòng)

分別測(cè)試每種型號(hào)的5只放大器芯片試驗(yàn)前后的線性增益、1dB壓縮點(diǎn)輸出功率和驅(qū)動(dòng)電流,并對(duì)各參數(shù)變化量求均值,獲得的6種型號(hào)GaAsMMIC氫氣氛暴露試驗(yàn)前后的參數(shù)平均變化量如圖4所示。3種型號(hào)低噪聲放大器因氫氣氛引起的參數(shù)退化幅度均大于驅(qū)動(dòng)放大器,其中1dB壓縮點(diǎn)輸出功率和....

圖2 L1型低噪聲放大器100 h氫氣氛暴露

在100h的氫氣氛暴露試驗(yàn)過程中,5只L1型低噪聲放大器總的驅(qū)動(dòng)電流(ID,total)以及兩次數(shù)據(jù)采集間隔時(shí)間(100min)內(nèi)總的驅(qū)動(dòng)電流變化量(ΔID,total)隨試驗(yàn)時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖2所示。從圖2可以看出,隨著放大器在氫氣氛中暴露時(shí)間的增加,放大器驅(qū)動(dòng)電流表....

圖3 氫氣氛暴露試驗(yàn)后L1型低噪聲放大器

100h氫氣氛暴露試驗(yàn)后,分別測(cè)試了5只L1型低噪聲放大器的線性增益、1dB壓縮點(diǎn)輸出功率和驅(qū)動(dòng)電流,并與試驗(yàn)前的測(cè)試結(jié)果對(duì)比,獲得的L1型低噪聲放大器試驗(yàn)前后的參數(shù)變化量如圖3所示�？梢钥闯�,氫氣氛導(dǎo)致5只低噪聲放大器均發(fā)生了性能的退化,3個(gè)參數(shù)均發(fā)生了不同程度的降低。驅(qū)動(dòng)....

本文編號(hào)：4023810