【氮化镓】基于氮化镓的互补逻辑集成电路[Nature Electronics]

【摘要】本文介绍了一种基于氮化镓（GaN）的互补金属氧化物半导体（CMOS）逻辑集成电路，该电路利用氧等离子体处理技术实现了增强型n沟道和p沟道GaN场效应晶体管的单片集成。研究者们展示了包括反相器、与非门、或非门和传输门在内的基本逻辑门，以及多级逻辑电路，如锁存器和环形振荡器。这些电路表现出轨到轨操作、超低静态功耗、高热稳定性和大噪声容限，证明了GaN CMOS技术在高频、高功率密度应用和恶劣环境下的潜力。这项工作不仅推动了GaN CMOS技术的发展，也为未来在更广泛电子系统中应用GaN奠定了基础。

引言（Introduction）

背景： 氮化镓（GaN）作为一种宽禁带半导体材料，因其出色的电子迁移率和化学稳定性，在高电压、高频率和高温电子器件中具有重要应用。GaN基高电子迁移率晶体管（HEMT）因其优异的性能，已成为射频功率放大器和电源转换器的首选技术。

挑战： 尽管GaN技术在n型器件方面取得了巨大成功，但在p型器件的开发上却面临诸多挑战。在传统的硅基CMOS技术中，n型和p型晶体管的集成是