HEMT器件电磁脉冲毁伤机理仿真分析及试验研究

摘要：

以强电磁脉冲为典型代表的复杂电磁环境对雷达前端关键模块与器件的可靠性不断构成威胁.本文对雷达前端电路中低噪声放大器的关键器件——GaAs HEMT进行了强电磁脉冲效应仿真研究与试验验证.利用仿真软件构建了GaAs HEMT的二维热电模型,并对器件栅极注入强电磁脉冲的情况进行了仿真,研究发现,该注入条件下器件内部峰值温度呈现周期性的上升-下降-上升-下降趋势,最终达到GaAs的熔点温度,导致器件烧毁,烧毁位置在栅极下方偏向源极的位置.通过对低噪声放大器芯片进行注入实验和剖片分析,在TEM显微镜下观察到GaAs HEMT器件栅极下方靠近源极的区域有明显烧毁,与仿真结果相符.通过对仿真数据的处理和拟合,总结了器件烧毁功率阈值和能量阈值与注入微波脉宽的关系,得出器件烧毁的功率阈值随着脉宽的增大而减小,能量阈值随着脉宽的增大而增大,与经验公式相符.

关键词：低噪声放大器、强电磁脉冲、HEMT器件、功率阈值、能量阈值、电磁毁伤

所属期刊栏目：27

分类号：TJ95;TN959.73(核武器与其他特种武器及其防护设备)

资助基金：航空科学基金2018ZC12006

在线出版日期：2020-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：88-92