發(fā)布時(shí)間：2021-12-11 06:24

　　近年來,無線通信產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展推動(dòng)了集成電路朝著超高頻的方向發(fā)展。相應(yīng)地,超高頻集成電路中的關(guān)鍵技術(shù)毫米波亞毫米波器件的精確建模成為人們研究的熱點(diǎn)。InPHBT晶體管具有遷移率高、射頻輸出功率高、擊穿電壓高、相位噪聲低、功率附加效率高以及集成能力高的特點(diǎn),非常適合制作寬頻帶和大功率電路,在無線通信、移動(dòng)互聯(lián)和軍事電子裝備等領(lǐng)域具有廣闊地應(yīng)用前景。InP HBT器件特征分析及建模與InP工藝生產(chǎn)線有相輔相成的關(guān)系,精確的模型可以預(yù)測器件本身的問題,從而優(yōu)化生產(chǎn)工藝,而工藝的改進(jìn)則會(huì)提高器件性能;其次,精確的器件模型又是InPHBT電路設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)。本文主要從以下幾個(gè)方面開展研究:（1）完成THz頻段InP HBT器件在片測試結(jié)構(gòu)建模。首先,對TRL結(jié)構(gòu)的單側(cè)GSG pad結(jié)構(gòu)建模。然后,針對GSG pad的開路和短路結(jié)構(gòu)分別建模,開路和短路模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和模型參數(shù)提取方法在0.1-325 GHz頻段得到驗(yàn)證。（2）為了獲得準(zhǔn)確的小信號模型,本征區(qū)域的模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用π型等效電路,使之更符合InPHBT器件的物理結(jié)構(gòu)。模型中使用了 15個(gè)元素,以實(shí)現(xiàn)模型拓?fù)涞暮唵涡院蜏?zhǔn)確性之間的折中。模型... 

【文章來源】：中國電子科技集團(tuán)公司電子科學(xué)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１半導(dǎo)體器件建模概念（ａ）?ＢＪＴ結(jié)構(gòu)（ｂ）基本電路兀件??

相反，采用開路或短路結(jié)構(gòu)的測試方法，晶體管可能不穩(wěn)定。所以，Ｓ參數(shù)??是高頻段中的關(guān)鍵參數(shù)，并且可以在阻抗匹配為５０或者７５Ｑ的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀??（Ｖｅｃｔｏｒ?Ｎｅｔｗｏｒｋ?Ａｎａｌｙｚｅｒ，?ＶＮＡ）中測得，其工作原理［３８］如圖２．３所示：??１４??

?Ｚ〇ｕｔ??圖２．４?Ｓ參數(shù)的計(jì)算框圖??下面討論Ｓ參數(shù)和輸入輸出端電壓的關(guān)系。圖２．４表示Ｓｕ和Ｓ２２的計(jì)算框圖。??當(dāng)輸出端接匹配負(fù)載時(shí)（ＺＬ＝Ｚ。，Ｖｓ’＝０），輸入反射系數(shù)可以表示如下［４３］：??（２－２７）??心＝手?（２．２８）??當(dāng)輸入端連接匹配負(fù)載時(shí)（Ｚ＾ＺｈＶ＾Ｏ），輸出反射系數(shù)可以表示如下：??Ｓ２，爭－１?（２．２９）??＼２＝｜＾?（２．３０）??從（２．２７）－（２．３０）可得，Ｓ參數(shù)可以直接從輸入輸出端的端口電壓和信號源電壓??得到。表２．２給出了?Ｓ參數(shù)與Ｚ參數(shù)、Ｙ參數(shù)、Ｈ參數(shù)和ＡＢＣＤ參數(shù)之間的相??互轉(zhuǎn)換關(guān)系。??值得注意的是，大多數(shù)ＲＦ設(shè)備和同軸電纜使用５０Ｑ的負(fù)載阻抗。實(shí)際上，??該值是在最低損耗和最大傳輸功率之間的折中值［４４］＿［４５］。如圖２．５所示，以空氣??電介質(zhì)的同軸電纜為例，特征阻抗可以通過下式得到：??（２．３１）??＼?ｓ?２ｔｔ?ｙｊｅｒ?ｙａｊ??其中


本文編號：3534170