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《电子科技大学》 2014年
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GaAs pHEMT可靠性测试研究

贾骄  
【摘要】:砷化镓(GaAs)是一种化合物半导体材料,本身具有迁移率高、禁带宽度较大以及电子有效质量小等优点,非常适合于制造高频大功率的电子器件,同时由于GaAs器件具有很好的抗辐射性能,因此也被广泛应用于通信、空间技术领域以及雷达等军事领域。GaAs器件经过数十年的发展演变,从最初的单个晶体管向具有更高集成度,更复杂功能的单片微波集成电路(MMIC:Monolithic Microwave Integrated Circuit)演进,目前制造MMIC的主流工艺是赝高电子迁移率晶体管(pHEMT:Pseudomorphic HEMT)工艺。由于pHEMT工艺是使用多种材料多种设备经过多种制程多个步骤来制造MMIC的,制造过程中使用的材料、设备、制程、都会影响最终产品的可靠性。本文从采用pHEMT工艺的MMIC剖面结构入手,介绍了pHEMT的基本工艺步骤、各个步骤使用的材料和各个工艺步骤对产品可靠性的影响,并部分讨论了可能的解决方案。简单介绍了可靠性的相关基本概念,进而参阅行业内通用的测试项目以及相关标准,提出了适用于GaAs pHEMT工艺和产品可靠性的测试项目、适用范围及测试方法,并对部分测试项目、测试结构及测试方法进行了深入的分析,在此基础上结合设计规则设计了常规的测试结构。为了提高可靠性测试的效率,对可靠性测试按照工艺可靠性和产品可靠性进行了分类,并针对产线上的实际情况制定了适用的可靠性测试流程,详细说明了各个测试流程的适用范围、各个步骤的细节及注意事项。最后使用既有的测试系统对pHEMT有源器件进行了加速寿命测试,对测试数据按照可靠性测试数据处理的方法进行分析计算,得出了该器件的平均寿命值,其结果在业界可接受范围内。在测试过程中发现现有系统效率较低且功能不够完善,在分析了加速寿命测试系统的功能需求以及发展趋势的基础上,根据系统功能需求规划了可行的系统升级方案,并根据对市面上已有的硬件情况提供了具体的解决方案。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN304.23

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