ミリ波帯高出力·高耐圧pHEMT: 非線形ドレイン抵抗低減による出力·耐圧の両立

摘要

ミリ波帯増幅器の出力低下の要因である非線形ドレイン抵抗を低減するため、新たに「ステップリセス構造」を採用したGaAs pHEMTを考案·試作し、高耐圧と高電力密度の両立を確認した。 本構造は、ゲート埋込GaAs層を150nmと厚層化し、最大許容ドレイン電流を向上させることで非線形ドレイン抵抗を低減し、またゲート近傍に形成したリセスによりゲートリーク電流を抑制することを特徴とする。評価の結果、本改良pHEMTは、ゲート·ドレイン間距離2.0μmにおいてもKa帯にて0.65W/mmもの高電力密度を実現し、同時にオン状態の3端子耐圧が30Vを超える高耐圧を示すことを確認した。 また規提案の非線形ドレイン抵抗モデルは、これらのKa帯大信号特性を精度良く説明することが出来、ミリ波高出力pHEMTの構造設計に有効な手法であると考えられる。