一种同时具有优秀电感值和 Ｑ 值特性的压控有源电感

提出了一种同时具有优秀电感值和Q值特性的新型压控有源电感（VCAI）,主要由回转器单元、Q值增强单元、调控补偿单元和噪声抑制单元等4个模块组成,其中回转器单元和调控补偿单元分别设置了两个外部调控电压。通过4个电路单元的相互配合和协同调节4个外部调控电压,使得VCAI不但具有高Q值、大电感值、低噪声,而且在不同工作频率下同时获得了大的电感峰值以及高的Q峰值,同时频带也可相对于电感峰值独立调谐。基于TSMC 0.13 μm CMOS进行工艺验证,结果表明,该VCAI在9.1 GHz的高频下,电感峰值和Q峰值可分别高达62052 nH和895.6;在9.4 GHz的高频下,电感峰值和Q峰值可分别高达55847 nH和861.2;工作频带可从6.12 GHz调谐到10.31 GHz,调谐比率高达68.46%,而电感峰值只在1271.1 nH ~ 1271.2 nH之间变化,变化率仅为0.0079%;最大噪声仅为3.61 nV/。     

具有高频高压大电流优值的超结集电区SiGe HBT

为了在兼顾特征频率( fT )和电流增益(β)的情况下有效提高器件的击穿电压( BVCBO/BVCEO ),利用SILVACO TCAD建立了npn型超结集电区SiGe异质结双极晶体管( heterojunction bipolar transistor,HBT)的器件模型.研究表明：通过在集电结空间电荷区( collector-base space charge region,CB SCR)内引入p型超结层可有效降低“死区”内的电场强度,使较高的电场强度转移至“死区”外较深的CB SCR内,进而在几乎不增加CB SCR宽度的情况下抑制碰撞电离,达到提高击穿电压、改善fT和β的目的.随着p型超结层厚度( dp )的增加,击穿电压BVCBO和BVCEO的改善也越明显.但dp值需优化,较大的dp值将引发Kirk效应,大幅降低器件的fT和β.进一步通过优化p型超结层的dp值,设计出一款dp为0.2μm且具有高频高压大电流优值( fT ×BVCEO ×β)的新型超结集电区SiGe HBT.结果表明：与传统SiGe HBT相比,新器件的fT ×BVCEO ×β优值改善高达35.5%,有效拓展了功率SiGe HBT的高压大电流工作范围.     

单载流子传输双异质结光敏晶体管频率特性分析(邀请论文)

为了缓解光敏晶体管探测器在响应度和响应速度优化时存在的矛盾并提高响应度和响应速度,分析了单载流子传输(uni—travelling—carrier,UTC)双异质结光敏晶体管(double hetero-junction phototransistor,DHPT)中光生载流子对发射结结电容和集电结结电容的影响,建立了UTC—DHPT的频率特性模型.基于所建模型,研究了UTC—DHPT在电学晶体管工作状态(double hetero-junction transistor,DHBT)、基极光偏置的二端工作模式(two terminal,2T)和基极光电混合偏置的三端工作模式(three terminal,3T)的光电流增益和光学特征频率.结果表明:UTC—DHPT比传统的单异质结光敏晶体管(single hetero-junction phototransistor,SHPT)有更好的频率特性,3T工作模式下的UTC—DHPT可以同时提供高响应度和高响应速度.     

具有高电流处理能力的多发射极条微波功率GeSi HBT

本文对多发射极条(指)微波功率GeSi HBT进行了设计、制造和测试,并就测试结果对电流处理能力进行了研究.实验结果表明,对20～80指的GeSi HBT,发射极单位长度的电流密度I0在1.67～1.06A/cm之间变化.随发射极条数的增加,I0逐渐减少,分析认为这是由发射极条之间的热耦合引起有源区的温度非均匀分布而导致的.并且通过测试所得到的I0值,证明多指GeSi HBT可通过选择合适的发射极条数、条长和发射区面积获得更高的电流处理能力.     

一种新型高线性高频有源电感

基于回转器原理,提出了一种具有高线性度、高Q值和大电感值的新型高频有源电感.将一MOS管与回转器中的负跨导器并联,形成跨导退化结构,降低了输入信号波动的影响,实现了高线性度;在回转器的正跨导器中,引入了反馈电阻支路,增加了回转通路,实现了大电感值;将负电容电路与有源电感的输入端相连,减小了其等效输入电容和等效电阻,实现...     

重掺杂P型Si—xGex层中少数载流子浓度的低温特性

考虑了重掺杂引起的禁带变窄效应,建立起少数载流子室温和低温模型,并进行了定量的计算。研究发现,ｐ－Ｓｉ１－ｘＧｅｘ中的少子浓度随ｘ的增加而增加。在重掺杂条件下,常温时,少子浓度随杂质浓度的上升而下降;而低温时,少子浓度却随杂质沈度的上升而上升。     

具有TiN扩散阻挡层的n-GaAs欧姆接触的可靠性

提出了金属 -半导体欧姆接触退化的快速评估方法——温度斜坡快速评价法 ,并建立了自动评估系统 ,用该方法和系统测得的欧姆接触退化激活能 ,和传统方法相比 ,耗时少 ,所需样品少 ,所得结果和传统方法一致 .针对传统 Au Ge Ni/Au欧姆接触系统的缺点 ,提出了加 Ti N扩散阻挡层的新型欧姆接触系统 .实验表明新型欧姆接触系统的可靠性远远优于传统 Au Ge Ni/Au欧姆接触系统 .     

一种改进型共源-共栅-共漏有源电感

在传统共源-共栅-共漏(CS-CG-CD)有源电感的基础上,提出一种改进型有源电感。在负跨导器的CG晶体管与正跨导器的CD晶体管之间引入带有并联电阻的第一反馈回路和具有小尺寸晶体管的第二反馈回路;另外,在负跨导器的CS晶体管与正跨导器的CD晶体管之间引入调控支路;最终,通过不同模块的相互配合及其他三个外部调控端电压的联合调节,实现了对电感性能的两种重构：1)在同一频率下取得高的Q峰值且Q峰值相对L值可大范围独立调节;2)在不同频率下取得高的Q峰值且Q峰值保持基本不变。验证结果表明,在频率5.81 GHz下,Q峰值可从1 132调谐到15 491,调谐范围高达1 268.5%,而电感值在7.65～7.67 nH之间变化,变化率仅为0.26%;在频率5.72 GHz、7.12 GHz和7.93 GHz下,分别取得了1 274、1 317和1 310的高Q峰值,Q峰值变化率仅为3.38%,同时分别取得了大的电感值7.62 nH、8.08 nH和8.81 nH;有源电感的直流功耗约为38.61 mW。     

一种电感值和Q峰值可相互独立调谐的高线性有源电感

设计了一种电感值和Q峰值可相互独立调谐的高线性有源电感。该电感主要由跨导增强模块、互补共源级模块以及单端负阻模块构成。其中,跨导增强模块不仅可以作为正跨导器,并且可实现对电感值的大范围调谐;互补共源级模块不仅可以作为负跨导器,并且可改善有源电感的线性度;单端负阻模块不仅提高了Q值,并且补偿由电感值的调谐导致的Q峰值的变化。最终,通过以上模块的相互配合及其外部端口电压的协同调控,改善了有源电感的线性度,而且实现了在同一频率下Q峰值相对于电感值可大范围独立调谐以及在不同频率下电感值相对于Q峰值可大范围独立调谐的优秀性能。验证结果表明,该有源电感电感值的-1 dB压缩点为-7 dBm;在2.07 GHz的频率下,Q峰值可从240调节到1573,而电感值从11.89 nH仅变化到12.11 nH;在0.989 GHz、2.070 GHz和3.058 GHz的不同频率下,取得了493.7、501.2和508.4的高Q峰值,变化率仅为3%,而相应频率下的电感值分别为16.1 nH、13.4 nH和6.8 nH,变化率为136.7%。     

基于SiGe HBT 的射频有源电感的设计

基于回转器原理,提出利用两个SiGe异质结晶体管,通过采用不同组态构成四种射频有源电感,其中包括两种正电感和两种负电感,并对它们的性能进行了比较.结果表明,共射组态与共集组态构成的有源电感的性能最优异,并就此做了详细讨论.在带宽为1～15.8 GHz的范围内,其电感值可以达到1 nH以上,电感的品质因数最大值达到75.4.通过调节晶体管的偏置电压,有源电感的电感峰值在1.268 nH-1.914 nH范围内变化.电感值的可调谐性对增强电路设计的可复用性及灵活性具有现实意义.