用于10 GHz以上功率放大的非晶态铟锡氧化物晶体管

《Nature Electronics》：Amorphous indium tin oxide transistors for power amplification above 10?GHz

非晶氧化铟锡在硅 carbide基底上表现出优异的电气和热传输性能，制造出120 nm通道长度的晶体管，在高温（125°C）和高电场下性能稳定，截止频率达103 GHz，功率放大器在12 GHz下实现0.69 W/mm2的输出功率密度和24.1%的功率附加效率。

　　

摘要

非晶氧化物半导体未来可用于与现有后端生产线兼容的电子设备中，作为薄通道材料。然而，由于电子和声子在局部无序结构中的强烈散射，薄层非晶材料会受到焦耳热的影响，这可能导致在高速、高功耗应用中出现设备故障。本文研究表明，使用碳化硅衬底可以改善非晶氧化铟锡的电学和热传输性能。通过这种方法，我们制造出了通道长度为120纳米的顶栅晶体管，在高电场和高达125摄氏度的温度下仍表现出可忽略的性能下降。这些晶体管的截止频率可达103吉赫兹，最大振荡频率也为125吉赫兹。此外，我们的氧化铟锡功率放大器在12吉赫兹频率下可实现0.69瓦/平方毫米的高输出功率密度和24.1%的功率附加效率。