美國和中國的研究人員已經(jīng)在硅襯底上的互補逆變器電路中集成了氮化鎵n和p溝道場效應晶體管（FET）。該制造避免了可能增加生產成本的復雜的再生步驟，該電路使用增強模式（常關）器件，從而降低了功耗。

　　研究人員認為，單片集成是通過減小驅動器電路和柵極之間的寄生電感來提高功率器件開關速度的關鍵方法。任何互補邏輯技術都能在300°C下進行首次操作演示，這證明了GaN在惡劣環(huán)境下的低功耗數(shù)字應用潛力。首先硅基板上生產了外延材料并激活p-GaN層。通過選擇性地去除p型層的干法蝕刻制造反相器的n-FET區(qū)域。執(zhí)行干臺面蝕刻，以實現(xiàn)n-FET和p-FET的電隔離。接下來，施加Ni / Au以提供p-FET的歐姆源極/漏極觸點和n-FET的柵電極，n-FET和p-FET的寬度分別為12μm和110μm。預期p-FET的性能比n-FET差主要歸因于較高的歐姆接觸電阻。n-FET的閾值為+ 0.2V，p-FET的閾值為-1V，兩種設備都具有良好的夾斷行為。

　　據(jù)報道，在5V電源電壓（V_DD）的情況下，逆變器電路可以非常好的從高電壓到低電壓的切換過渡，且擺幅電壓V_swing為4.91V。輸入電壓為0.59V時，最大電壓增益為27V / V。由于n-FET的閾值低，高低轉換發(fā)生在0.2V左右，是V_DD值的一半。研究人員建議，使用Fin-FET三柵極結構可以提高n-FET閾值。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)將器件的工作溫度提高到300°C會降低增益以及最大可用電壓擺幅。減小的擺幅歸因于在高溫下p-FET的開/關電流比的降低。較高的溫度還會對高電平和低電平噪聲容限產生不利影響：室溫和300°C時分別為2.24V / 0.12V和1.75V / 0.04V。　

　　原文題目：Gallium nitride complementary logic on silicon using normally-off transistors