Введение
Глава 1. Литературный обзор 12
1.1 Сверхвысокочастотные низкобарьерные диоды на основе полупроводников A3B5 12
1.2 Низкобарьерный диод на основе полупроводниковых переходов 30
1.2.1 Конструкция и принцип функционирования НДПП 30
1.2.2 Преимущества и недостатки НДПП 33
1.2.3 Нелинейная СВЧ модель НДПП 35
1.2.4 Монолитные интегральные схемы на основе НДПП 37
1.3 Способы ввода-вывода СВЧ сигнала сверхширокополосных монолитных интегральных схем 39
1.4 Выводы и постановка цели и задач исследования 41
Глава 2. Методы исследования 45
2.1 Методы теоретического исследования 45
2.1.1 Расчет конструкции полупроводниковой структуры НДПП 45
2.1.2 Исследование влияния величины обратного тока НДПП на характеристики детектора мощности СВЧ сигнала 46
2.1.3 Исследование характеристик детектора мощности СВЧ при использовании стандартной и уточненной моделей НДПП 46
2.1.4 Расчет и оптимизация конструкции ввода-вывода СВЧ сигнала МИС на основе сквозных металлизированных отверстий 47
2.2 Методы экспериментального исследования 48
2.2.1 Технологический маршрут изготовления МИС на основе НДПП 48
2.2.2 Измерение параметров НДПП по постоянному току 55
2.2.3 Исследование качества электрической изоляции контактных площадок на обратной стороне GaAs пластины 56
2.2.4 Измерение СВЧ параметров модельных НДПП и МИС детекторов мощности СВЧ сигнала на их основе 57
2.2.5 Калибровка величины СВЧ мощности на входе МИС детектора мощности 57
2.2.6 Монтаж сборок для исследования характеристик конструкции ввода-вывода СВЧ сигнала на основе сквозных металлизированных отверстий 61
Глава 3. Разработка и исследование гетероструктурного НДПП 63
3.1 Влияние величины обратного тока гомоструктурного НДПП на характеристики детектора мощности СВЧ сигнала 63
3.1.1 Влияние величины обратного тока НДПП на чувствительность по напряжению детектора мощности СВЧ сигнала 68
3.1.2 Влияние величины обратного тока НДПП на температурную стабильность выходного напряжения детектора мощности СВЧ сигнала 70
3.2 Природа обратного тока НДПП на основе гомоструктуры GaAs 72
3.3 Гетероструктурный НДПП 77
3.3.1 Раскрытие идеи и реализация 77
3.3.2 Исследование характеристик гетероструктурного НДПП и их сравнительный анализ с характеристиками гомоструктурного НДПП 83
3.4 Выводы 86
Глава 4. Уточненная нелинейная модель НДПП 88
4.1 Предпосылки к разработке уточненной нелинейной модели НДПП 88
4.2 Уточненная эквивалентная схема НДПП 89
4.3 Экстракция параметров уточненной эквивалентной схемы НДПП 92
4.4 Теоретическое исследование характеристик детектора мощности СВЧ при использовании стандартной и уточненной моделей НДПП 95
4.5 Верификация уточненной модели НДПП 100
4.6 Выводы 104
Глава 5. Монолитные интегральные схемы СВЧ и КВЧ диапазонов частот на основе НДПП 106
5.1 Монолитные интегральные схемы детекторов мощности СВЧ сигнала 106
5.2 Сверхширокополосный ввод-вывод СВЧ сигнала кристалла МИС на основе сквозных металлизированных отверстий в GaAs 114
5.2.1 Доработка технологии изготовления обратной стороны кристалла GaAs МИС 116
5.2.2 Разработка и оптимизация топологии согласующих элементов посадочного места платы и согласующих элементов МИС 118
5.2.3 Применение оптимизированной конструкции ввода-вывода СВЧ сигнала в МИС сверхширокополосного детектора проходящей мощности 123
5.2.5 Использование конструкции ввода-вывода сигнала на основе сквозных металлизированных отверстий в GaAs для применения в силовых GaN/Si транзисторах 128
5.3 Выводы 131
Заключение 133
Благодарности 136
Список литературы 137
Приложение А. Патент на изобретение 150
Приложение Б. Акт внедрения 151
