[发明专利]GaAs基E/D PHEMT单片集成微波开关及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及化合物半导体MMIC技术领域，特别是指一种GaAs基增 强/耗尽型(E/D)PHEMT单片集成微波开关及其制作方法。

背景技术

微波开关在使用中需要用逻辑电路控制其通断状态。一个方法是将两 部分电路用不同的芯片实现，通过引线连接逻辑电路输出端口与微波开关 的控制电压端口，目前许多微波系统采用的就是这种方案。但是，当开关 通道较多时，所需的控制信号位数也会相应增加。以多波段微波开关为例， 该开关为了满足手机收发电路切换及GSM和UMTS等频段间转换，设计 为单刀7掷开关(SP7T)。这意味着至少需要7位控制信号才能保证开关 正常工作，这还不包括开关电路较复杂时所需要的额外控制信号，如果逻 辑控制电路与开关仍是分立的芯片，这两个电路间的引线将异常复杂，而 且过多的焊盘会浪费大部分芯片面积。这样的方案对于要求体积小、成本 低的手机等系统来说无疑是不合适的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种GaAs基E/D PHEMT单 片集成微波开关及其制作方法，以解决在复杂的手机系统中，过多的控制 信号引线导致大量的焊盘，浪费大部分芯片面积的问题，同时降低手机的 功耗，减少开关电路的控制端口数目。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种GaAs基E/D PHEMT单片集成 微波开关，该单片集成微波开关由基于全耗尽型的GaAs PHEMT单刀双 掷开关和基于DCFL的反相器构成，该单刀双掷开关和反相器单片集成， 单刀双掷开关的控制信号端与反相器的输入端和输出端连接，且该单片集 成微波开关采用0V和-3V分别作为高低电平，反相器的VDD直流端接 0V，原接地端接-3V。

上述方案中，该单片集成微波开关为基本的单刀双掷结构，通过高阻 值金属膜电阻为HEMT源漏端提供高电平，该单片集成微波开关的HEMT 栅极偏置电阻与反相器的输出端连接。

上述方案中，该单片集成微波开关外加控制信号被反相器的反相，当 外加信号为高电平时，开关HEMT栅极为低电平，开关处于断开状态；当 外加信号为低电平时，开关HEMT栅极为高电平，开关处于闭合状态。

上述方案中，该基于全耗尽型的GaAs PHEMT单刀双掷开关和基于 DCFL的反相器，基于E/D PHEMT材料和工艺实现。

上述方案中，该基于全耗尽型的GaAs PHEMT单刀双掷开关的控制 信号端与该反相器的输入端和输出端在芯片上实现连接。

为达到上述目的，本发明还提供了一种制作GaAs基E/D PHEMT单 片集成微波开关的方法，包括如下步骤：

制作全耗尽型单刀双掷开关和基于DCFL的反相器电路；

将全耗尽型单刀双掷开关的控制信号端与基于DCFL的反相器的输入 端和输出端在芯片上实现连接；

对电路进行划片PCB，并对完成划片PCB的电路采用HP8510C进行 测试。

上述方案中，所述制作全耗尽型单刀双掷开关和基于DCFL的反相器 电路，采用E/D HEMT材料和工艺实现。

上述方案中，在所述制作全耗尽型单刀双掷开关和基于DCFL的反相 器电路的步骤之后进一步包括：对制作的全耗尽型单刀双掷开关和基于 DCFL的反相器电路进行测试，以获得高性能的全耗尽型单刀双掷开关和 反向性能良好的DCFL反相器。

上述方案中，在所述将全耗尽型单刀双掷开关的控制信号端与基于 DCFL的反相器的输入端和输出端在芯片上实现连接的步骤之后进一步包 括：采用E/D HEMT工艺技术对实现连接的全耗尽型单刀双掷开关和基于 DCFL的反相器电路进行电路验证。

上述方案中，所述对完成划片PCB的电路采用HP8510C进行测试的 步骤中，测试条件为，VDD＝-3V，VB为外加信号输入端，其高低电平 分别为0V和-3V。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：