GaAs/AlN异构集成太赫兹倍频器芯片

针对太赫兹GaAs肖特基二极管倍频器芯片散热能力差导致输出功率低的问题,开展了GaAs/AlN异构集成太赫兹倍频器芯片研究.通过稳态热仿真发现,将肖特基二极管芯片衬底由GaAs替换为热导率更高的AlN可以降低结温.对芯片衬底替换工艺开展了研究,获得了GaAs/AlN异构集成太赫兹二极管.分别对基于GaAs衬底二极管和基于GaAs/AlN异构集成二极管的162 GHz倍频器开展功率性能测试对比.测试结果表明:装配GaAs衬底二极管的倍频器输入功率为200 mW时,输出功率最高为43.6 mW;而装配GaAs/AlN异构集成二极管的倍频器输入功率提高到316 mW,输出功率为72.4 mW.肖特基二极管由GaAs衬底替换为AlN衬底后耐受功率(输入功率)提高了约58％,倍频效率由21.8％提升至22.9％,输出功率也相应提升,验证了相比GaAs衬底肖特基二极管,GaAs/AlN异构集成太赫兹二极管的散热性能及耐受功率具有明显的优越性.