InAlAs/InGaAs PHEMTs的设计及其110GHz全频段小信号建模

90-nm T-shaped gate InP-based In_0.52Al_0.48As/In_0.6Ga_0.4As pseudomorphic high electron mobility transistors were designed and fabricated with a gate-width of 2×30 μm,a source-drain space of 2.5 μm,and a source-gate space of 0.75 μm.DC,RF and small-signal model characterizations were demonstrated.The maximum saturation current density was measured to be 755 mA/mm biased at V_gs=0.6 V and V_ds=1.5 V.The maximum extrinsic transconductance was measured to be 1006 mS/mm biased at V_ds=—0.1V and V_ds=1.5 V.The extrapolated current gain cutoff frequency and maximum oscillation frequency based on S-parameters measured from 0.5 to 110 GHz were 180 and 264 GHz,respectively.The inflection point（the stability factor k=1）where the slope from-10 dB/decade（MSG） to-20 dB/decade（MAG） was measured to be 83 GHz.The smallsignal model of this device was also established,and the S-parameters of the model are consistent with those measured from 0.5-110 GHz.     

用于太赫兹探测的InP基异维肖特基二极管

异维肖特基二极管(HDSD)是一种具有三维金属-二维半导体结的特殊的肖特基势垒二极管。由于具有较小的结电容和串联电阻,HDSD在太赫兹探测中很有应用潜力。本文研制了InP基HDSD,据我们所知相关工作尚未被报道过。与GaAs基HDSD相比,可以预期InP基HDSD有着更好的性能,一方面因为更高的电子迁移率和二维电子气(2DEG)浓度,另一方面因为更小的肖特基势垒高度。通过交流测量得到的截止频率高于500GHz,表明InP基HDSD具有应用于太赫兹探测的潜力。     

一种改进的基于110 GHz在片S参数测试的HEMT器件寄生电阻提取方法

提出了一种改进的高电子迁移率晶体管寄生电阻提取方法,该方法利用了特殊偏置点(Vgs＞Vth,Vds=0V)的等效电路模型,推导了寄生电阻的表达式,采用半分析法对寄生电阻进行了优化.1～110 GHz S参数实测结果和仿真的S参数一致,证明该方法是有效的.     

太赫兹在片S参数测量串扰修正方法研究

为修正太赫兹在片S参数测试时探针间串扰误差,提出了一种包含串扰的新型误差模型,以及基于此误差模型的校准方法.该方法分别对待校准和测试时的串扰误差.基于这一概念,开发了一种新型12项误差模型,将串扰误差视为与被测件(DUT)并联的独立二端口网络.在测量DUT前通过测量一对长度与DUT相同的开路标准实现对串扰误差的表征并移...     

太赫兹InP基InAlAs/InGaAs PHEMTs的研制

研制了一种T型栅长为90 nm的InP基In0.52Al0.48As/In0.65Ga0.35As赝配高电子迁移率晶体管(PHEMTs).该器件的总栅宽为2×25 μm,展现了极好的DC直流和RF射频特性,其最大饱和电流密度和最大有效跨导分别为894 mA/mm和1640 mS/mm.采用LRM+ (Line-Reflect-Reflect -Match)校准方法实现系统在1~110 GHz全频段内一次性校准,减小了传统的分段测试多次校准带来的误差, 且测试数据的连续性较好.在国内完成了器件的1~110 GHz全频段在片测试,基于1~110 GHz在片测试的S参数外推获得的截止频率ft和最大振荡频率fmax分别为252 GHz和394 GHz.与传统的测试到40 GHz外推相比,本文外推获得的fmax更加准确.这些结果的获得是由于栅长的缩短,寄生效应的减小以及1~110 GHz全频段在片测试的实现.器件的欧姆接触电阻率减小为0.035 Ω·mm.     

40GHz 陶瓷衬底SOLT 校准片研制与定标技术研究

在片测试系统在微波单片集成电路MMIC 的设计建模及生产检验中有着必不可少的作用。由于测试 参考面从矢网的同轴接口转移到微波探针,因此需要用共面波导校准片校准。设计制作了用于在片测试系统校准 的陶瓷衬底的SOLT 校准片,并对校准片进行了建模,提取出了1 ~40GHz 频段内片上负载及短路件的等效电阻及寄 生电感参量、直通件的延时参量。片上负载的电阻分量约为45赘,回波损耗在1 ~ 30GHz 小于-20dB;在30 ~ 40GHz 小于-10dB。验证了SOLT 校准片设计、制作及定标的整个工艺过程的有效性。     

InAlAs/InGaAs/InP基PHEMTs小信号建模及低噪声应用

利用改进的小信号模型对采用100nmInAlAs/InGaAs/InP工艺设计实现的PHEMTs器件进行建模, 并设计实现了一款W波段单片低噪声放大器进行信号模型的验证。为了进一步改善信号模型低频S参数拟合差的精度, 该小信号模型考虑了栅源和栅漏二极管微分电阻, 在等效电路拓扑中分别用Rfs和Rfd表示.为了验证模型的可行性, 基于该信号模型研制了W波段低噪声放大器单片.在片测试结果表明:最大小信号增益为14.4dB@92.5GHz, 3dB带宽为25GHz@85-110GHz.而且, 该放大器也表现出了良好的噪声特性, 在88GHz处噪声系数为4.1dB, 相关增益为13.8dB.与同频段其他芯片相比, 该放大器单片具有宽3dB带宽和高的单级增益.     

一种基于10项误差模型的二端口矢量网络分析仪校准方法

在三通道二端口矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,VNA)的校准过程中,引入长度未知的50欧姆传输线段作为校准件代替常见的短路-开路-匹配-直通(Short-Open- Load-Thru,SOLT)校准算法中的匹配校准件,减少了校准件数量且不需要已知校准件的全部特性,不仅降低了测试成本,同...     

一种用于在片器件直接测量的新型SOLT校准方法

介绍了一种“针尖前移”的在片SOLT校准方法,使用这种校准方法可以将测试参考面直接校准到内部被测件,从而可以进行无去内嵌(De-embedding)操作的直接测量。通过对在片平面螺旋电感的测试验证,证明这是一种精确高效的新校准方法。     

GaAs功率单片脉冲在片测试技术研究

讨论了功率单片在片脉冲测试中在片校准技术、脉冲功率测试技术等难题,并在讨论以上问题的基础上,实现工程化应用,该测试技术能够有效覆盖至40 GHz.在建立的脉冲大功率在片测试系统上对输出功率典型值5W的GaAs功率单片放大器进行测试验证,测试结果和装架测试结果相比较,输出功率误差＜0.2 dB.     

基于能量守恒平均模型的开关变换器建模

文中介绍了一种常用的开关变换器建模方法——能量守恒平均法,依据能量守恒平均原理,建立连续模式下Buck变换器的直流和小信号模型,并给出开环传递函数。仿真分析表明,该模型能够准确描述变换器的频域特性,验证了理论推导的有效性。     

在片微波参数测量系统计量技术进展

在片微波参数测量系统主要通过探针台建立微波仪器与半导体裸芯片之间的信号连接通道,从而测量半导体裸芯片的微波参数.在片微波参数测量系统对提升芯片的性能,控制质量,保证芯片的一致性和稳定性方面具有重要的意义.国外相关的计量技术与测量系统同步发展,我国由于半导体产业起步较晚,测试系统大多采用进口,相关计量测试技术在过去很长一...     

基于有效占空比的ZVZCS全桥变换器建模与仿真

分析了零电压-零电流开关(ZVZCS)全桥脉宽调制(PWM)变换器的工作原理,引入变压器副边电压有效占空比的概念并考虑电路元件的寄生参数,在Buck变换器的PWM开关等效模型的基础上,建立了ZVZCS全桥软开关变换器的小信号等效模型,该方法通用于任何可以计算出有效占空比的全桥变换器.通过对小信号传递函数的幅频和相频特性...