基于GaAs基低漏电流双悬臂梁开关频率检测器

摘要

本发明的基于GaAs基低漏电流双悬臂梁开关频率检测器，结构简单，静态功耗低，具有频率检测和信号放大两种功能，有效节约了芯片的面积。频率检测时，施加直流偏置电压使悬臂梁处于下拉状态，待测微波信号经过两段长度分别为λ/4和λ/100的延迟线后，产生两路信号分别加在两个悬臂梁的输入端，检测源漏极饱和电流，由相位差得到待测微波信号的频率。电路处于信号放大状态时，施加直流偏置电压使连接λ/100延迟线的悬臂梁处于下拉状态，λ/4延迟线末端被接地短路，始端相当于开路，待测微波信号完全由另一路输出到悬臂梁上，实现信号的放大,由于悬浮的悬臂梁下方存在着高阻区域，增大了HEMT的反向击穿电压。

主权项

一种基于GaAs基低漏电流双悬臂梁开关频率检测器，其特征是：GaAs基低漏电流双悬臂梁开关HEMT以半绝缘的GaAs为衬底(1)，在衬底(1)上设有本征GaAs层(2)，本征GaAs层(2)上设有本征AlGaAs层(3)、源区(13)和漏区(14)，本征AlGaAs层(3)上设有N⁺AlGaAs层(4)，N⁺AlGaAs层(4)上设有栅极金属层(5)，栅极金属层(5)上设有两个悬臂梁(12)；悬臂梁(12)材料为Au，横跨在锚区(8)上，锚区(8)和输入引线(9)相连，作为HEMT微波信号和直流偏置信号的输入端；其中，微波信号由微波信号输入端口输入，通过隔直电容后分为两路，分别经λ/100延迟线和λ/4延迟线输入到两个悬臂梁(12)上，直流偏置信号由第一偏置端口(17)和第二偏置端口(18)输入，通过高频扼流圈分别输入到两个悬臂梁(12)上，在悬臂梁(12)的下方各有一个下拉电极(6)，下拉电极(6)接地，下拉电极(6)的上面覆盖一层绝缘的氮化硅介质层(7)，悬臂梁(12)的下拉电压设置为HEMT的阈值电压；本征GaAs层(2)和本征AlGaAs层(3)间的异质结形成的二维电子气通道，在非工作状态时被肖特基接触的耗尽区阻断，在施加偏置电压使悬臂梁(12)下拉时，肖特基接触的耗尽区变窄，二维电子气通道处于导通状态。