88 nm栅长fmax＝201 GHz InP基In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As HEMT器件

我们成功研制了栅长88 nm, 栅宽2 50 μm, 源漏间距为2.4 μm 的InP基In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As高电子迁移率器件(HEMT)。栅是使用PMMA/Al/UVⅢ,通过优化电子束曝光时间及其显影时间的方式制作的。这些器件有比较好的直流及其射频特性：峰值跨导、最大源漏饱和电流密度、开启电压、ft和fmax 分别为765 mS/mm, 591 mA/mm, -0.5 V, 150 GHz 和201 GHz。这些器件将非常适合于毫米波段集成电路。     

一种2.2~4 GHz高增益低噪声放大器

采用0.25 μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(pHEMT)工艺,设计并实现了一种应用于5G通信2.2~4 GHz频段的高增益共源共栅低噪声放大器(LNA)。通过将并联RC负反馈与共栅接地电容结合,不使用源极电感,实现了宽带高增益的LNA设计。测试结果表明,2.2~4 GHz频段增益大于24 dB,输出3阶互调(OIP3)为28 dBm,噪声系数(NF)小于0.78 dB,功耗为190 mW,芯片面积为(810×710) μm²。综合指标(FOM)为14.4 dB,与同类LNA相比具有一定的优势。     

考虑载流子速度和耗尽层宽度随电压变化的VBIC模型

针对VBIC(vertical bipolar inter-company)模型对HBT多电压偏置下S参数拟合不够准确的问题,考虑了GaAs基HBT集电区载流子速度和耗尽层宽度随电压的变化关系,建立了随外加电压变化的集电区渡越时间方程.将得到的渡越时间方程内嵌到VBIC模型中,改进的模型提高了GaAs基HBT多电压偏置下s参数的拟合精度,其在很宽的电压范围内均与实际测试结果符合良好.     

W波段增益为25.7 dB两级cascode放大器

AW-bandtwo-stageamplifierMMIChasbeendevelopedusingafullypassivated 2 × 20 μm gate-width and 0.15 μm gate-length InP-based high electron mobility transistor （HEMT） technology. The two-stage amplifier has been realized in combination with a coplanar waveguide technique and cascode topology, thus leading to a compact chip-size of 1.85 × 0.932 mm^2 and an excellent small-signal gain of 25.7 dB at 106 GHz. Additionally, an inter-digital coupling capacitor blocks low-frequency signal, thereby enhancing the stability of the amplifier. The successful design of the two-stage amplifier MMIC indicates that InP HEMT technology has a great potential for W-band applications.     

传输线脉冲发生器电压探测中振荡问题的研究

对传输线脉冲发生器电压探测中的振荡问题进行了研究.通过减小电压探头的寄生电感克服了振铃问题.通过缩短电压探头和待测器件之间的传输段传输线长度降低了探头处实际承受的上冲电压,从而有效地抑制了传输线脉冲发生器电压探测中的振荡问题,提高了测试的准确性,并在国内率先制造出了波形质量达到国际先进水平的传输线脉冲发生器.     

一个8GHz高功率AlGaN/GaN HEMT VCO

基于中科院微电子所的AlGaN/GaN HEMT工艺研制了一个X波段高功率混合集成压控振荡器（VCO）。电路采用源端调谐的负阻型结构,主谐振腔由开路微带和短路微带并联构成,实现高Q值设计。在偏置条件为VD=20V, VG=-1.9V, ID=150mA时,VCO在中心频率8.15 GHz处输出功率达到28 dBm,效率21%,相位噪声-85 dBc/Hz@100 KHz,-128 dBc/Hz@1 MHz。调谐电压0~5V时,调谐范围50 MHz。分析了器件闪烁噪声对GaN HEMT基振荡器相位噪声性能的主导作用。测试结果显示了AlGaN/GaN HEMT工艺在高功率低噪声微波频率源中的应用前景。     

采用虚拟环路模型优化设计的10GHz高效率低噪声负阻振荡器

利用虚拟接地传输分析法（TAVG）建立一个匹配的虚拟的环路模型以辅助负阻振荡器设计,通过该环路模型可以提供了直观的分析视角,对振荡器的噪声和功率特性进行便捷的优化。经测试,所设计制作的基于InGaP/GaAs HBT器件的10GHz振荡器工作于10.028GHz,直流到基波的转换效率超过35%,距离基波100kHz偏移处的相噪低于-107dBc/Hz,振荡器优值达-188dBc/Hz,实测结果与仿真结果高度一致,证明所采用的虚拟环路和准确的电磁场仿真模型在微波振荡器的设计中具有良好的应用效果。