应用于TD-SCDMA移动终端的单片InGaP/GaAs HBT功率放大器

报道了用于TD-SCDMA移动终端的高效率、高线性度HBT功率放大器的研制. 该单片功率放大器采用两级放大结构,内部集成了输入匹配、级间匹配网络以及有源偏置电路,总芯片面积仅为0.91mm×0.98mm. 该功率放大器采用单电源3.4V供电,在高、低功率模式下,PAE分别为43%和16%,增益达到了28.5以及24dB. 当输入QPSK调制信号时,在低输出功率以及高输出功率状态下,1.6MHz/3.2MHz中心频偏处,ACPR分别低于-45dBc/-56dBc 和-39dBc/-50dBc. 本芯片尺寸小,电压稳定性高,性能优越,为低成本化的大规模生产提供了可能性.     

应用于TD-SCDMA移动终端的单片InGaP/GaAs HBT功率放大器

报道了用于TD-SCDMA移动终端的高效率、高线性度HBT功率放大器的研制.该单片功率放大器采用两级放大结构,内部集成了输入匹配、级问匹配网络以及有源偏置电路,总芯片面积仅为0.91mmX 0.98mm.该功率放大器采用单电源3.4V供电,在高、低功率模式下,PAE分别为43%和116%,增益达到了28.5以及24dB.当输入QPSK调制信号时,在低输出功率以及高输出功率状态下,1.6MHz/3.2MHz中心频偏处,ACPR分别低于-45dBc/-56dBc和-39dBc/-50dBc.本芯片尺寸小,电压稳定性高,性能优越,为低成本化的大规模生产提供了能性.     

High reliability InGaP/GaAs HBT

Excellent long term reliability InGaP/GaAs heterojunction bipolar transistors (HBT) grown by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) are demonstrated. There were no device failures (T=10000 h) in a sample lot of ten devices (L=6.4 μm ×20 μm) under moderate current densities and high-temperature testing (J_c=25 kA/cm ², V_ce=2.0 V, Junction Temp =264°C). The dc current gain for large area devices (L=75 μm ×75 μm) at 1 kA/cm² at a base sheet resistance of 240 ohms/sq (4×10 ¹⁹ cm^-3@700 Å) was over 100. The dc current gain before reliability testing (L=6.4 μm ×10 μm) at 0.8 kA/cm² was 62. The dc current gain (0.8 kA/cm²) decreased to 57 after 10000 h of reliability testing. The devices showed an f_T=61 GHz and f_max=103 GHz. The reliability results are the highest ever achieved for InGaP/GaAs HBT and these results indicate the great potential of InGaP/GaAs HBT for numerous low- and high-frequency microwave circuit applications. The reliability improvements are probably due to the initial low base current at low current densities which result from the low surface recombination of InGaP and the high valence band discontinuity between InGaP and GaAs     

高功率附加效率的InGaP/GaAs功率HBT

采用发射极基极金属自对准工艺，成功研制出了InGaP/GaAs功率HBT．发射极尺寸为(3μm×15μm)×16的功率器件的截止频率和最高振荡频率分别为55GHz和35GHz．在片load-pull测试表明：当工作频率为1GHz时，器件工作在AB类，该功率管最大输出功率为23.5dBm，最大功率附加效率达60%，P1dB的输出功率为21dBm，对应增益为16dB，工作电压为3.5V．     

晶向对InGaP/GaAs HBT性能的影响

在对In Ga P/ Ga As HBT特性的研究中发现,发射极长边与主对准边垂直([0 1 1 ]方向)和平行([0 1 1 ]方向)放置时,其直流电流增益和截止频率是不同的.[0 1 1 ]方向的直流电流增益远远大于[0 1 1 ]方向,而它的截止频率则略小于[0 1 1 ]方向.文献中认为电流增益的不同是压电效应产生的,但这种观点并不能很好地解释截止频率的晶向依赖性.文中用压电效应和两个互相垂直方向上发射区侧向腐蚀形状的不同很好地解释了所有实验结果     

晶向对InGaP/GaAs HBT性能的影响

在对InGaP/GaAs HBT特性的研究中发现,发射极长边与主对准边垂直([011]方向)和平行([01 1]方向)放置时,其直流电流增益和截止频率是不同的.[011]方向的直流电流增益远远大于[01 1]方向,而它的截止频率则略小于[01 1]方向.文献中认为电流增益的不同是压电效应产生的,但这种观点并不能很好地解释截止频率的晶向依赖性.文中用压电效应和两个互相垂直方向上发射区侧向腐蚀形状的不同很好地解释了所有实验结果.     

高功率附加效率的InGaP/GaAs功率HBT

采用发射极-基极金属自对准工艺,成功研制出了InGaP/GaAs功率HBT.发射极尺寸为(3μm×15μm)×16的功率器件的截止频率和最高振荡频率分别为55GHz和35GHz.在片load-pull测试表明:当工作频率为1GHz时,器件工作在AB类,该功率管最大输出功率为23.5dBm,最大功率附加效率达60%,P1dB的输出功率为21dBm,对应增益为16dB,工作电压为3.5V.     

自对准InGaP/GaAs HBT单片集成跨阻放大器

对自对准InGaP/GaAs HBT单片集成跨阻放大器进行了研究.采用发射极金属做腐蚀掩膜并利用GaAs腐蚀各向异性的特点来完成BE金属自对准工艺,最终制作出的器件平均阈值电压为1.15V,单指管子电流增益为50,发射极面积4μm×14μm的单管在IB=200μA和VCE=2V偏压条件下截止频率达到了40GHz.设计并制作了直接反馈和CE-CC-CC两种单片集成跨阻放大器电路,测量得到的跨阻增益在3dB带宽频率时分别为50.6dBΩ和45.1dBΩ,3dB带宽分别为2.7GHz和2.5GHz,电路最小噪声系数分别为2.8dB和3.2dB.     

三指发射极InGaP/GaAs HBT的研制

异质结双极型晶体管(HBT)是MMIC领域中最具有竞争力的三端器件之一.本文提出了一种三指发射极HBT的设计.通过与同一版上两指发射极HBT比较,证实了该设计的工艺宽容度高、可靠性和一致性好、成品率高,并且仍然具有两指发射极HBT良好的击穿、直流和高频特性.     

一种InGaP/GaAs HBT高速预分频器MMIC

采用Foundry提供的InGaP/GaAs HBT工艺设计了一种数字静态除2高速预分频器MMIC.流片测试结果与仿真结果基本吻合,最高工作频率高于仿真结果.设计过程在速度和功耗之间进行了折中,并且考虑了自谐振频率对电路的影响.测试结果显示:在5V电源电压下,该预分频器静态电流为60mA,最高工作频率达到15GHz,自谐振频率为19.79GHz.该MMIC可以直接应用到S-X波段射频微波系统中.     

三指发射极InGaP/GaAS HBT的研制

异质结双极型晶体管(HBT)是MMIC领域中最具有竞争力的三端器件之一.本文提出了一种三指发射极HBT的设计.通过与同一版上两指发射极HBT比较,证实了该设计的工艺宽容度高、可靠性和一致性好、成品率高,并且仍然具有两指发射极HBT良好的击穿、直流和高频特性.     

自对准InGaP/GaAs HBT单片集成跨阻放大器

对自对准 In Ga P/ Ga As HBT单片集成跨阻放大器进行了研究 .采用发射极金属做腐蚀掩膜并利用 Ga As腐蚀各向异性的特点来完成 BE金属自对准工艺 ,最终制作出的器件平均阈值电压为 1.15 V,单指管子电流增益为5 0 ,发射极面积 4μm× 14μm的单管在 IB=2 0 0μA和 VCE=2 V偏压条件下截止频率达到了 4 0 GHz.设计并制作了直接反馈和 CE- CC- CC两种单片集成跨阻放大器电路 ,测量得到的跨阻增益在 3d B带宽频率时分别为 5 0 .6 d BΩ和 4 5 .1d BΩ ,3d B带宽分别为 2 .7GHz和 2 .5 GHz,电路最小噪声系数分别为 2 .8d B和 3.2 d B.     

一个新的单异质结InGaP/GaAs HBT模型

对VB IC B JT模型用于Ⅲ-V族化合物HBT器件建模的可行性进行了讨论和借鉴,结合UCSD HBT模型优点,提出一个新的可精确用于单异质结InGaP/GaAsHBT模型,并用于该类器件建模。测量和模型仿真I-V特性及多偏置条件下多频率点S参数对比结果表明,DC~20GHz频率范围内,新模型可对单、多指InGaP/GaAs HBT器件交流小信号特性进行精确表征。运用所建模型准确的预见了一宽带放大器性能。     

A K-band InGaP/GaAs HBT balanced MMIC VCO

A fully integrated K-band balanced voltage controlled oscillator (VCO) is presented. The VCO is realized using a commercially available InGaP/GaAs heterojunction bipolar transistor (HBT) technology with an f/sub T/ of 60 GHz and an f/sub MAX/ of 110 GHz. To generate negative resistance at mm-wave frequencies, common base inductive feedback topology is used. The VCO provides an oscillation frequency from 21.90 GHz to 22.33 GHz. The frequency tuning range is about 430 MHz. The peak output power is -0.3 dBm. The phase noise is -108.2 dBc/Hz at 1 MHz offset at an operating frequency of 22.33 GHz. The chip area is 0.84/spl times/1.00 mm/sup 2/.     

InGaP/GaAs HBT器件的制备及其特性

采用在发射区台面腐蚀时保留InGaP钝化层和去除InGaP钝化层的方法制备了两种InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)器件,研究了InGaP钝化层对HBT器件基区表面电流复合以及器件直流和射频微波特性的影响.对制备的两种器件进行了对比测试后得到:保留InGaP钝化层的HBT器件最大直流增益(β)为130,最高振荡频率(fmax)大于53 GHz,功率附加效率达到61％,线性功率增益为23 dB;而去除InGaP钝化层的器件最大β为50,fnax大于43 GHz,功率附加效率为57％,线性功率增益为18 dB.测试结果表明,InGaP钝化层作为一种耗尽型的钝化层能有效抑制基区表面电流的复合,提高器件直流增益,改善器件的射频微波特性.     

InGaP/GaAs HBT微波功率放大器的设计

采用模拟退火算法提取出异质结双极晶体管器件的大信号Gummel-Poon模型参数,利用所提取出的模型参数设计出具有很低静态功耗的1900MHz两级AB类功率放大器.该功放的功率增益为26dB,1dB压缩点输出功率为28dBm,对应的功率附加效率和邻近信道功率比分别为38.8%、-30.5dBc,1dB压缩点处的各阶谐波功率均小于-40dBc.     

InGaP/GaAs HBT微波功率放大器的设计

采用模拟退火算法提取出异质结双极晶体管器件的大信号Gum mel- Poon模型参数,利用所提取出的模型参数设计出具有很低静态功耗的190 0 MHz两级AB类功率放大器.该功放的功率增益为2 6 d B,1d B压缩点输出功率为2 8d Bm,对应的功率附加效率和邻近信道功率比分别为38.8%、- 30 .5 d Bc,1d B压缩点处的各阶谐波功率均小于- 4 0 d Bc.     

InGaP/GaAs HBT功率放大器的键合线匹配技术

射频集成电路的性能很大程度受到封装的影响,与集成电路设计和制造工艺相比,封装技术并没有受到相应的关注.用一种新的键合线匹配功率放大器(PAM)的方法,利用封装寄生参数进行电路匹配设计,消除了封装的负面影响,并进行了试制验证;电路芯片采用InGaWGaAs HBT工艺制作并使用了16引脚微小引线框架(MLP)封装.无需芯片外表面贴装电容和电感,实现了功率放大器的低损耗输出阻抗匹配,节省了宝贵的线路板空间.电路测试指标很好地达到了设计要求,证明了该技术的可行性,为高性能、低成本射频功率放大器的开发提供了新的思路.