基于Ⅲ-Ⅴ族PHEMT器件的微波毫米波单片集成工艺技术可将低噪声放大器电路以芯片的形式实现，进而提升高频整机系统的性能，实现系统的小型化。本项目针对各典型应用频段的低噪声放大器芯片集成度高、噪声低、功耗低和工作频率高等特点，开展了深入研究，解决了微波毫米波频段Ⅲ-Ⅴ族PHEMT器件建模、电路设计、工艺和测试等方面的一系列关键技术问题，并进行了推广应用。 建立半导体器件精 确的噪声模型、提高一次性设计成功率以及电路拓扑的优化设计已成为制约芯片性能进一步提升的主要瓶颈。为了解决上述问题，华东师范大学和中国电子科技集团第十三研究所紧密合作和技术攻关，以III-V族化合物半导体器件单片集成电路应用为目标，对高电子迁移率晶体管PHEMT器件建模和微波毫米波单片低噪声放大器设计等进行了研究开发，解决了高频半导体器件噪声测试和低噪声应用中多项关键技术难题，并实现了在1-110GHz频段上150纳米-90纳米微米工艺条件下PHEMT器件的噪声建模以及在单片低噪声放大器优化设计中的应用，同时取得了一批具有自主知识产权的研究成果。 （1）PHEMT器件建模和测试技术 （属于微波和微电子学科领域，论文列表1-9和15-16） 提出了基于器件缩放模型的焊盘电容提取技术以及利用共源结构的S参数和噪声参数预测共栅和共漏结构特性的新方法。提出了基于50欧姆系统提取PHEMT器件噪声参数的方法，该方法的提出直接导致无微波调谐器测试器件噪声参数方法的出现，大大降低了噪声测试系统的成本。完成了国产90纳米和150纳米工艺条件下PHEMT器件的可缩放噪声模型，包括器件特性测试和模型参数提取，为单片低噪声放大器设计奠定了理论支撑。搭建从低频至110GHz的噪声和S参数测试平台，编制用于自动测试和获取数据的MATLAB程序，人机友好界面方便参数提取和测试。 （2）微波频段系列低噪声放大器芯片研制 （属于半导体集成电路学科领域，论文列表11-14） 基于十三所90纳米和150纳米 GaAs PHEMT的工艺线，设计开发了不同频段系列低噪声放大器芯片，频率范围覆盖DC-30GHz，目前20GHz以下频率产品已实现大批量应用，芯片成品率高，性能可靠。产品型号主要包括NC1001C，NC1002C，NC1030C，NC1034C，NC1036C，NC1037C，NC1060C，NC1078C。 （3）毫米波频段低噪声放大器芯片研制 （属于半导体集成电路学科领域，论文列表10） 基于十三所90纳米GaAs PHEMT工艺和90纳米InP HEMT器件进行模型参数提取和电路设计，成功开发了Q波段（33-50GHz）、V波段（50-75GHz）以及W波段（75-110GHz）低噪声放大器。该三个频段低噪声放大器都是首次基于国内工艺实现的低噪声放大器芯片。产品型号主要包括NC1070C，NC10130C，NC10136C，NC10137C，NC10150C，NC10213C。 该项目发表相关论文14篇，撰写专著2部。其中SCI收录6篇，EI收录3篇，中文核心5篇，英文专著一部（美国出版），中文专著一部（国家重点图书出版规划），开发产品17款。本项目所取得的关键技术创新成果以及在业界实际产品生产线上的应用，为正在实施的重大专项集成电路产业技术研发奠定了坚实的技术基础。