Монолитные интегральные схемы малошумящих усилителей КВЧ-диапазона на GaAs рНЕМТ гетероструктурах
Представлены результаты разработки монолитных интегральных схем (МИС) малошумящего усилителя (МШУ) КВЧ-диапазона. Для обеспечения работы усилителя без цепей смещения затвора (Vgs = 0 В) и одновременного достижения требуемых СВЧ-пара-метров была проведена оптимизация AlGaAs/InGaAs/GaAs рHEMT-гетероструктуры с односторонним δ-Si-легированием на подложке GaAs. Разработанная технология изготовления рHEMT с грибообразными затворами длиной менее 0,1 мкм позволила создать базовые транзисторы с Ft до 75 ГГц и Fmax до 180 ГГц. Проведены исследования по оптимизации их топологии для МШУ КВЧ-диапазона. Разработаны нелинейная и шумовая модели для базовых транзисторов. Они были использованы для проектирования схемы и топологии усилителя в средах Microwave Office и Advanced Design System. Изготовленные МИС трехкаскадных МШУ имеют в диапазоне частот 37–44 ГГц коэффициент усиления до 20 дБ при коэффициенте шума 2,5–3,3 дБ. Напряжение питания усилителей 2 В, потребляемый ток не более 60 мА. Размеры кристалла – 1,25×1,1 мм2. Разработанные усилители по своим параметрам находятся на уровне серийно выпускаемых зарубежных образцов.