GaAs Ti/Pt/Au栅PHEMT单片集成电路耐氢能力的提升

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0031

电子与封装 ›› 2019, Vol. 19 ›› Issue (3): 030 -34. doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0031

GaAs Ti/Pt/Au栅PHEMT单片集成电路耐氢能力的提升

彭龙新^1,2,邹　雷²,王朝旭²,林　罡²，徐　波²，吴礼群²

1．单片集成电路与模块国家重点实验室，南京　210016； 2．南京电子器件研究所，南京　210016

出版日期:2019-03-20 发布日期:2020-01-16
作者简介:彭龙新(1962—)，男，江西莲花人，博士，研究员，MMIC主任设计师，主要从事GaAs器件及单片集成电路的设计与模型研究，曾获中国电科集团科学技术一等奖，国防科学技术一等奖和二、三等奖，电子部科技进步二、三等奖，发表论文十余篇，被EI收录7篇。

The Hydrogen Resistance Improvement for Ti/Pt/Au Gate PHEMT MMIC

PENG Longxin1, 2, ZOU Lei2, WANG Zhaoxu2, LIN Gang2, XU Bo2, WU Liqun2

1. National Key Laboratory of Monolithic Integrated Circuits and Modules, Nanjing 210016, China; 2. Nanjing Electronic Devices Inst., Nanjing 210016, China

Online:2019-03-20 Published:2020-01-16

摘要/Abstract

摘要： 为提高GaAs Au/Pt/Ti栅PHEMT MMIC放大器耐氢气的能力，提出了在PHEMT栅上加厚SiN钝化层的方法，并通过高温加速氢气试验验证了该方法的有效性。耗尽型D管的钝化层由150 nm加厚到300 nm后，在150 ℃加速下，耐氢气浓度和耐受时间由原来的14000×10-6、40 h 提升到30000×10-6、110 h（电流还未出现明显下降），耐氢能力得到了明显提升。为了维护管子的微波性能，增强型E管采用多层SiN钝化，总厚度加厚到600 nm后，在150 ℃加速下，耐氢气浓度和耐受时间可达到20000×10-6、115 h（电流还未出现明显下降），满足实际应用要求。

关键词: GaAs Ti/Pt/Au栅；耗尽型PHEMT；增强型PHEMT；微波单片集成电路；氢退化；耐氢能力

Abstract: The method of thickening SiN passivation layer on Ti/Pt/Au PHEMT Gate for hydrogen resistance improvement is submitted and verified to be effective by high temperature hydrogen experiments. When the SiN passivation layer on the Ti/Pt/Au gate of D-mode PHEMT is increased by 300nm from 150 nm, the tolerable hydrogen concentration and time can increase up to 30000×10-6 110 h (Ids keep on) from 14000×10-6 40 h (Ids began to decrease), which evidently greater than that of MMIC with 150 nm SiN on the gate. While the SiN passivation layer on the Ti/Pt/Au gate of E-mode PHEMT is increased to 600 nm, the tolerable hydrogen concentration and time can increase up to 20000×10-6 110 h (Ids is not decreased evidently), which gets to the practical use level.

Key words: GaAs Ti/Pt/Au Gate; D-Mode PHEMT; E-Mode PHEMT; MMIC; Hydrogen degradation; Hydrogen resistance

中图分类号:

TN40

彭龙新,邹　雷,王朝旭,林　罡,徐　波，吴礼群. GaAs Ti/Pt/Au栅PHEMT单片集成电路耐氢能力的提升[J]. 电子与封装, 2019, 19(3): 030 -34.

PENG Longxin1, 2, ZOU Lei2, WANG Zhaoxu2, LIN Gang2, XU Bo2, WU Liqun3. The Hydrogen Resistance Improvement for Ti/Pt/Au Gate PHEMT MMIC[J]. Electronics & Packaging, 2019, 19(3): 030 -34.

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中国半导体行业协会封装分会会刊

中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊

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