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射频与微波半导体器件第四章射频与微波电路工业和信息化部“十四五”规划教材新型半导体材料0101新型半导体材料随着通信、光电、集成电路产业的发展，由于半导体硅材料本身的限制，硅基器件的性能已经接近理论极限，不能满足日益苛刻的应用需求。表4.1中列举了包括硅在内的几种半导体材料的物理参数。射频与微波二极管0201肖特基二极管01肖特基二极管01肖特基二极管01肖特基二极管02PIN二极管02PIN二极管02PIN二极管02PIN二极管02PIN二极管因此在射频与微波领域，PIN二极管常作为限幅器使用，它是通过I区中积累的载流子而不是通过非线性起限幅作用的。射频晶体管0301金属氧化物半导体晶体管01金属氧化物半导体晶体管01金属氧化物半导体晶体管01金属氧化物半导体晶体管02高电子迁移率晶体管HEMT是依靠二维电子气(Two-DimensionalElectronGas,2DEG)实现电流输运的开关器件。2DEG是指三维固体中电子在某一个运动方向上受限，局域于一个很小的尺寸范围内，而在另外两个方向上可以自由运动，一般来说，是通过较深、较窄(<100A)的势阱将电子限制在势阱薄层内实现的。03异质结双极性晶体管HBT(异质结双极性晶体管)是一种在BJT(双极性晶体管)基础上改进的双极结型晶体管结构，与BJT类似，HBT的基本结构中包括发射区(E)、基区(B)和集电区(C)3个区域。与一般的BJT不同的是，其各个区域由禁带宽度不同的材料构成，采用异质结代替晶体管中的同质结。03异质结双极性晶体管目前常见的HBT包括：①GaAlAs/GaAsHBT,发射区采用Ga(x)Al;As材料，基区和集电区采用GaAs材料，GaAlAs/GaAs体系具有良好的晶格匹配，性能优秀；②InGaAsHBT,发射区采用InGaAs材料，基区和集电区采用InAlAs或InP材料，InGaAs材料中的电子迁移率高，本征电子迁移率达到GaAs的1.6倍；③Si/SixGe(ix)HBT,发射区采用Si材料，基区和集电区加入Ge以减小禁带宽度，采用成熟的Si工艺，利于集成，成本低廉。常见的GaAlAs/GaAsHBT的基本结构如图4.11所示。03异质结双极性晶体

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