截止频率1.2 THz的GaN肖特基二极管及其三倍频单片集成电路

通过设计不同掺杂浓度和厚度的GaN低掺杂外延层,制造了两款SiC基GaN肖特基势垒二极管(Schott⁃ky barrier diode,SBD)。结果显示在低掺杂层厚度为80 nm,掺杂浓度为8×10^(17)cm^(−3)条件下制备的GaN SBD截止频率高达1.2 THz。基于该SBD管芯制备了平衡式三倍频单片集成电路,室温下三倍频电路在305~330 GHz频段内连续波饱和输出功率大于10 mW,带内最大输出功率达25 mW,最高倍频效率达到3.3%。

基于太赫兹单片集成电路的560 GHz次谐波混频器设计

基于太赫兹单片集成技术,设计并加工了一款560 GHz次谐波混频器。建立了二极管的三维电磁模型进行全波仿真,并结合二极管SPICE参数模型,获得了包括寄生参数和本征参数的二极管完整模型。基于半分部−半整体设计法对电路进行了仿真优化,既具有灵活性,电路整体尺寸也较小。整体电路设计在3μm厚的GaAs薄膜上,有效地抑制了高次模的传输,同时降低传输损耗。通过铺大面积的梁氏引线提供足够的应力支撑,提高电路的稳定性。实验结果表明:本振驱动功率3 mW下,混频器在520~600 GHz射频范围内变频损耗小于11 dB。

太空设备用单片集成电路筛选方案研究

随着太空研究进程不断加速,空天优势已经成为现代竞争中取胜的重要环节。如果偶然失效或者有质量隐患的元器件上装应用,会导致太空设备整机早期故障率大大增加。装备对太空设备用元器件的质量与可靠性提出了战略需求。文中基于太空设备的典型应用环境,在充分调研国内外元器件标准体系及质量控制模式的基础上,利用FMEA技术分析元器件的敏感因素。基于薄弱环节建立分级分类的筛选方案,支撑太空设备用元器件可靠性保证工作,避免早期失效或有质量隐患的元器件上装应用,满足太空设备对元器件质量、成本及研制周期的要求,助力空天装备快速、高质量和可持续发展。

高效单片AC/DC电源管理集成电路设计

随着科技快速发展,电子产品的复杂程度不断升级,日益向小型化、智能化、高效能方向迈进。电源管理系统作为电子产品中的重要系统之一,其重要作用逐渐凸显。本研究设计了一种单片AC/DC开关电源集成电路,该电路具有效率高、体积小、可靠性高等优点。因此,本文基于高效的单片AC/DC电源管理集成电路构成,对其进行了优化设计,希望能够为我国电源管理系统设计行业的相关工作提供参考和借鉴。

基于单片集成电路的180 GHz大功率倍频器

随着工作频率的提升,太赫兹倍频链路对第一级倍频器的输出功率要求越来越高,提升其功率承受能力是解决该问题的主要途径之一。设计并制作出高击穿的氮化镓肖特基势垒二极管,并与砷化镓二极管进行了对比。氮化镓二极管大的电容调制能力弥补了高电阻导致的低效率,使其具有与砷化镓倍频器相当的转换效率。针对传统混合集成电路结构的氮化镓倍频器连续波功率低的问题,研制出基于高热导率碳化硅单片集成电路形式的180 GHz氮化镓大功率倍频器,并与砷化镓倍频器进行了性能对比。在600 mW输入功率下,两种倍频器的转换效率均大于20%,输出功率大于120 mW。氮化镓二极管的高击穿特性和碳化硅衬底的高导热性使得氮化镓倍频器在大功率输入下具有更好的性能。

GaAs微波单片集成电路(MMIC)的可靠性研究

本文介绍了GaAsMMIC的可靠性研究与进展 ,重点介绍了工艺表征工具 (TCV)、工艺控制监测 (PCM )和统计工艺控制 (SPC)等实现产品高质量、高可靠性和可重复性的可靠性保障技术 ,为国内GaAsMMIC可靠性研究提供了新的思路。

微波、毫米波单片集成电路(MIMIC)技术

本文主要叙述微波、毫米波单片集成电路的性能及其应用。

GaAs及GaN微波毫米波多功能集成电路芯片综述

综合论述了GaAs和GaN微波毫米波的收发多功能芯片、幅相多功能芯片和GaAs限幅放大器集成芯片的发展状况、电路结构和性能特性,简述了收发多功能中的功率放大器和低噪声放大器的设计方法、幅相多功能中数字移相器和衰减器的设计方法,给出了限幅低噪声放大器中限幅器的设计参考。

砷污染环境风险概述——以某砷化镓单片微波集成电路(GaAsMMIC)项目为例

本文以某砷化镓单片微波集成电路(GaAsMMIC)项目为例,对项目砷污染环境风险进行了概要分析论述,并提出了可行的砷污染风险防范措施。

6～18GHz四位数控移相器单片集成电路的设计

设计了6～18GHz频带4bitGaAs数字移相器,着重介绍宽带移相单元的设计。该移相器通过ED02AH0.2μm PHEMT工艺实现。最终的单片数字移相器性能如下:在6～18GHz范围内,11.25°移相单元的移相波动小于±2°;22.5°移相单元的移相波动小于±2.5°;45°的移相波动为小于±5°;90°移相单元的移相波动小于±5°。所有状态的移相平坦度小于20°,移相均方差<7°,插入损耗<13dB,两端口所有态的回波损耗<-10dB(典型值)。

宽带低噪声放大器单片微波集成电路

从行波放大器设计理论出发，研制了一款基于低噪声GaAs赝配高电子迁移率晶体管（PHEMT）工艺设计的2～20GHz单片微波集成电路（MMIC）宽带低噪声放大器。该款放大器由九级电路构成。为了进一步提高放大器的增益，采用了一个共源场效应管和一个共栅场效应管级联的拓扑结构，每级放大器采用自偏压技术实现单电源供电。测试结果表明，本款低噪声放大器在外加＋5V工作电压下，能够在2～20GHz频率内实现小信号增益大于16dB，增益平坦度小于士0．5dB，输出P-1dB大于14dBm，噪声系数典型值为2．5dB，输入和输出回波损耗均小于-15dB，工作电流仅为63mA，低噪声放大器芯片面积为3．1mm×1．3mm。

GaAs微波单片集成电路中器件的精确建模

论述了精确模型的建立对于微波单片集成电路研制和产品开发的重要意义 ,介绍了工程模型的概念和提取模型的方法 ,给出了在南京电子器件研究所进行的 MMIC有源器件的建模实例及验证结果。

单片微波集成电路的快速电磁仿真技术

本文概述了单片微波集成电路(MMIC)电磁仿真的基本原理,提出了电路特性参量的直接摘取法,研究了两项矩阵降阶技术,从而建立了一套省时、实用的MMIC快速电磁仿真技术。两个仿真实例证明了该技术的有效性,仿真速度约可提高一个数量级。

砷化镓微波单片集成电路的失效分析

通过封装内部气氛、芯片显微、能谱等分析手段对国内某研究所研制砷化镓微波单片集成电路高温加速寿命试验后的样品进行了失效分析,对其失效机理进行探讨,得出:封装气密性不好、工艺造成的缺陷是引起失效的主要原因,也是造成国内产品质量与可靠性不如国外同类产品的重要原因。

微波单片集成电路常用结构的时域分析

本文通过多项式近似导出了一种可变网格的时域有限差分算法，其空间网格能沿任意轴向变化，而且具有高阶离散精度，从而节省了机时，提高了计算精度，并首次应用于微波单片集成电路（ＭＭＩＣ）常用结构的定模分析，具体研究了空气桥、通孔接地对电路性能的影响，其结果与有关文献相一致，验证了算法的正确性和有效性。

Ku波段微波单片集成电路6位数字衰减器设计

基于GaAs 0.25μm增强/耗尽型(E/D)赝配高电子迁移率晶体管(pHEMT)工艺,研制了一款Ku波段6位数字衰减器微波单片集成电路(MMIC)。该6位数字衰减器由6个基本衰减位级联组成,可实现最大衰减量为31.5 dB、步进为0.5 dB的衰减量控制。采用简化的T型衰减结构,实现了0.5 dB和1 dB的衰减位。16 dB衰减位采用开关型衰减拓扑,在提高衰减平坦度的同时,有效降低其附加相移。测试结果表明,在12~18 GHz的频率内,数字衰减器衰减64态均方根误差(RMS)小于0.25 dB,附加相移为-0.5°^+9.5°,插入损耗小于4.9 dB,输入输出驻波比均小于1.5∶1。芯片尺寸为3.00 mm×0.75 mm。该芯片电路具有宽频带、高衰减精度、小尺寸的特点,主要用于微波相控阵收发组件、无线通讯等领域。

采用单片集成电路的VGA-TV视频格式转换器

首先叙述了VGA－TV视频格式转换的基本原理，然后介绍了一种VGA到TV转换的专用芯片AL128，最后给出其在实践中的典型应用。

DC～35GHz超宽带单刀四掷开关单片集成电路

设计了一款工作频率为DC～35 GHz的超宽带单刀四掷开关单片集成电路,其单片电路内部集成了驱动2∶4译码器。通过ADS软件对多种开关电路拓扑进行优化,设计出了一种合理的开关结构。采用先进的E/D PHEMT工艺进行版图设计并进行了版图电磁场仿真验证,在GaAs PHEMT工艺线上进行了流片,对制作的芯片进行了在片测试,测试结果表明,在DC～35 GHz频率范围内,单刀四掷单片开关的插入损耗(IL)小于3.5 dB,隔离度大于30 dB,回波损耗小于-10 dB,易于控制,满足设计要求,在微波电路T/R组件中有很好的应用前景。目前未见同类超宽带单刀四掷单片开关的相关报道。

砷化镓微波单片集成电路可靠性预计模型研究

在对微波单片集成电路(MMIC)的失效模式和失效机理进行分析的基础上,提出了砷化镓微波单片集成电路(GaAs MMIC)的可靠性预计数学模型,并通过加速寿命试验确定了产品的基本失效率和预计模型温度系数πT。在大量统计工艺数据和文献数据的基础上,获得了可靠性预计模型中的其它系数。

单片集成电路逆向分析解剖方法

针对PN结隔离集成电路芯片的逆向分析,提出了一种剖析方法,并给出剖析过程中的一些工艺条件,利用该方法对简单集成电路进行了逆向分析,提取电路原理图,绘制版图.经电路仿真验证,所提取的电路与被剖析的实际电路输出特性基本一致,从而为其他集成电路的剖析提供一种参考方法.