基于XeF_2硅刻蚀工艺的低阻硅衬底低损耗共面波导

在低阻硅(1~10Ω.cm)衬底上采用XeF2硅腐蚀工艺成功制备了长度为2 mm、结构尺寸为w/s=40/60μm间断悬浮和全悬浮两种结构的共面波导。SEM照片显示器件释放后的悬浮结构未出现粘附或破裂现象。通过WYKO三维形貌观察得到两种结构共面波导悬浮信号线最大翘曲量分别为10μm和16μm。微波性能测试结果表明两种悬浮结构共面波导在1~10 GHz频率范围内插入损耗分别低于4.5 dB/2 mm和3.2 dB/2 mm,远小于制作在低阻硅衬底上的普通共面波导插入损耗9.4 dB/2 mm;在1~3 GHz频率范围内插入损耗分别低于0.54 dB/2 mm和0.17 dB/2 mm,小于制作在高阻硅(1 400~1 500Ω.cm)衬底上普通共面波导的插入损耗0.55 dB/2 mm。     

低阻硅基厚膜聚酰亚胺上共面波导的损耗特性

制备了一种低阻硅基厚膜聚酰亚胺上的高性能共面波导传输线 ,并从理论上分析了传输线损耗的成因及其计算方法。聚酰亚胺膜厚 1 1 .5 μm的低阻硅 (0 .5 Ω·cm)上的共面波导传输线在 1 0 GHz下插入损耗为3 .5 d B/cm。然而 ,相同衬底上 ,无聚酰亚胺膜的共面波导传输线在 1 0 GHz下插入损耗为 5 0 d B/cm,损耗特性明显比前者差。测试结果表明聚酰亚胺层的介入能有效地改善传输线的损耗特性 ,且损耗随着聚酰亚胺膜厚的增加而降低。     

0.13μm CMOS上接地板宽度有限共面波导的特性与建模

讨论了利用TSMC 0.13μm CMOS工艺实现的共面波导的特性及其建模.通过Momentum等电磁场仿真软件计算了传输线的基本参数,例如特征阻抗和衰减常数.并设计了特征阻抗分别为30,50,70和100Ω的共面波导传输线元件库.最后,在0.1～40GHz的范围内利用网络分析仪和SOLT(short-open-load-thru)测试技术测得特征阻抗和衰减常数,共面波导的分布参数则通过提取测试得到的S参数得到.     

不同材料上共面波导线的损耗研究

研究不同衬底材料上共面波导(CPW)线的损耗特性。实验结果表明,采用低阻SOI(20Ω·cm)作衬底制作的共面波导线的损耗比在低阻硅(20Ω·cm)上制作的有明显减少;而采用低阻硅,并沉积1μmSiO2作衬底的CPW线损耗大大降低。采用高阻SOI(1000Ω·cm)制备的CPW线在2GHz损耗仅为0.13dB/mm;通过在低阻硅上采用地屏蔽技术也可以有效地改善传输线的损耗特性,在整个频段内的损耗可与高阻SOI硅衬底上相比拟。     

低阻硅衬底上形成的低损耗共平面波导传输线

在厚膜多孔硅 (PS) /氧化多孔硅 (OPS)衬底上 ,结合聚酰亚胺涂层改善表面 ,研制低损耗、高性能射频 (RF) /微波 (MW)共平面波导CPW(CoplanarWaveguide) .通过在N和P型硅上形成不同厚度PS膜 ,并对其上的CPW进行分析比较 ,厚膜PS与石英的共面波导插入损耗非常接近 ,远小于在 2 0 0 0Ω·cm高阻硅上形成的多晶硅 -氧化硅组合衬底 :在 0 33GHz范围 ,插入损耗小于 5dB/ 1.2cm ;33 4 0GHz范围 ,小于 7.5dB/ 1.2cm .     

Characterization and Modeling of Finite-Ground Coplanar Waveguides in 0.13μm CMOS

讨论了利用TSMC 0.13μm CMOS工艺实现的共面波导的特性及其建模.通过Momentum等电磁场仿真软件计算了传输线的基本参数,例如特征阻抗和衰减常数.并设计了特征阻抗分别为30,50,70和100Ω的共面波导传输线元件库.最后,在0.1～40GHz的范围内利用网络分析仪和SOLT(short-open-load-thru)测试技术测得特征阻抗和衰减常数,共面波导的分布参数则通过提取测试得到的S参数得到.     

在高阻硅衬底上制备低微波损耗的共面波导

分别在普通的低阻硅衬底、带有3μm厚氧化硅介质层的低阻硅衬底和高阻硅衬底上设计并制备了微波传输共面波导.结果表明,低阻硅衬底导致过高的微波损耗从而不能使用,通过加氧化硅介质层,微波损耗可以大大减少,但是需要较厚的氧化硅厚度.直接制备在高阻硅衬底上的共面波导在所测试的26GHz的频率范围内获得低于2dB/cm的微波损耗,而且工艺十分简单.     

共面波导形式的倒扣焊X波段低噪声放大器

研究了倒扣焊封装的共面波导 ( CPW) X波段低噪声单片放大器的设计方法、制作工艺及测量结果 ,验证了倒扣焊技术在微波频段应用的可行性。低噪声放大器单片是在 Ga As MMIC工艺线上用全离子注入、0 .8μm栅工艺研制完成。单片电路使用共面波导作为传输线 ,它可以将电磁场束缚在较小的空间内 ,受倒扣衬底的影响较微带线小。与传统的引线键合技术相比 ,单片倒扣焊于陶瓷载体上 ,性能有明显改善 ,在 9.2～ 10 .3GHz,G≈ 12 .1d B。     

基于多模干涉波导结构的90°光混频器设计与制作

设计并制作了一种基于多模干涉波导(MMI)结构的InP基90°光混频器芯片,该芯片的波导层材料为InGaAsP,包层和衬底材料为InP,芯片的单模波导宽度设计为2.6μm,多模干涉波导的长度和宽度分别设计为844和20μm。采用三维光束传播法(3D BPM),仿真分析了波导材料折射率、厚度、宽度和长度的工艺误差容限,仿真结果表明在1 535～1 565 nm波长范围内所设计的光混频器芯片的净插入损耗小于1 dB,相位偏差小于±5°。实验测试结果与仿真结果一致。     

Low-Microwave Loss Coplanar Waveguides Fabricated on High-Resistivity Silicon Substrate

分别在普通的低阻硅衬底、带有3μm厚氧化硅介质层的低阻硅衬底和高阻硅衬底上设计并制备了微波传输共面波导.结果表明,低阻硅衬底导致过高的微波损耗从而不能使用,通过加氧化硅介质层,微波损耗可以大大减少,但是需要较厚的氧化硅厚度.直接制备在高阻硅衬底上的共面波导在所测试的26GHz的频率范围内获得低于2dB/cm的微波损耗,而且工艺十分简单.