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针对低温超低噪声操作而优化的 50 nm 门长变质 HEMT 技术
IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques ( IF 4.1 ) Pub Date : 2021-06-17 , DOI: 10.1109/tmtt.2021.3081710
Felix Heinz 1 , Fabian Thome 1 , Arnulf Leuther 1 , Oliver Ambacher 1
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本文报告了 InGaAs 变质高电子迁移率晶体管 (mHEMT) 低温噪声机制的研究和优化。栅极长度为 100、50 和 35 nm 的 HEMT 技术在室温和低温条件下进行了表征。此外，还研究了两种具有 50 nm 栅极长度的附加技术变体，以分解 HEMT 中的不同噪声机制。因此，提出了所研究技术的低温扩展$Ku$频带低噪声放大器来对其噪声性能进行基准测试。采用 50 nm 栅极长度的技术 C 在 8 至 18 GHz 范围内的平均有效噪声温度为 4.2 K，当放大器冷却至 10 K 时，该温度最低为 3.3 K。放大器在最佳噪声下提供 39.4 dB 的平均增益偏见。通过优化 50 nm 技术的外延结构，实现了噪声性能的改善，从而实现了低栅极漏电流和低漏极电流偏置下的高增益。据作者所知，这是首次在 $Ku$ 频段显示出 4.2 K 的平均噪声温度。
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