二次离子质谱技术在砷化镓工艺中的应用

砷化镓工艺过程中出现的问题往往与杂质的分布有关 ,二次离子质谱技术是研究各种成分的三维分布的主要测试方法之一 ,由于其自身的特点使其成为分析器件失效原因的最有效的检测手段。利用 SIMS技术对砷化镓材料、离子注入、外延生长、光刻、欧姆接触形成、肖特基势垒形成及钝化等工艺中出现的典型问题进行了研究分析 ,找出了失效原因 ,为改进工艺提供了依据。

基于GaAs工艺的片上宽带功率分配器

提出了一种基于砷化镓—集成无源器件(GaAs-IPD)工艺的宽带3dB功率分配器。使用多节级联以及集总参数等效的方法,实现了宽带小型化设计;使用RC串联隔离网络实现宽带内的高隔离性能。对提出的功分器进行了理论分析,并以20GHz为中心频率完成设计,电路尺寸为0.04λ0×0.053λ0,λ0为中心频率处的自由空间波长。经过测试,其相对工作带宽为80%,带内插损0.7dB,端口隔离高于20dB。测试结果与仿真结果保持了良好的一致性。

基于PHEMT工艺的5GHz锁相环芯片

给出了基于 0 2 μm砷化镓赝晶高电子迁移率器件工艺设计的高速锁相环芯片的电路结构、性能分析与测试结果 .芯片采用吉尔伯特结构的鉴相器和交叉耦合负阻差分环形压控振荡器 ,总面积为 1 1 5mm× 0 75mm .锁定时中心工作频率为 4 44GHz ,锁定范围约为 360MHz,在1 0 0kHz频偏处的单边带相位噪声约 - 1 0 7dBc/Hz,经适当修改后可应用于光纤通信系统中的时钟数据恢复电路 .

3～20GHz宽带行波低噪声放大器的设计

介绍了基于0.15μm GaAs pHEMT工艺设计的3～20GHz MMIC宽带行波低噪声放大器。在整个宽频带范围内实现了大于11.5dB的功率增益,增益平坦度1.5dB,小于4.2dB的噪声系数,以及良好的输入输出回波损耗。最大饱和输出功率达到21dBm。该4级级联行波放大器的芯片面积仅为1.5mm×1.5mm。

一种应用于5G通信的无反射滤波器设计

为了解决通信电路中“信号反射”的问题,提出了一种无反射陷波电路,用于“吸收”通信电路中特定频点处的微波信号。通过级联无反射陷波电路改善了现有吸收式滤波器的阻带抑制与吸收效率。采用砷化镓IPD工艺对电路进行版图设计,最终得到的器件版图尺寸仅有800μm×500μm×87.71μm,1500μm×500μm×87.71μm。版图仿真结果表明,基于砷化镓IPD工艺设计的无反射陷波滤波器能够有效吸收特定频率的微波信号,滤波器回波损耗始终大于12.5 dB,平均吸收效率达到90%以上。改进后的无反射低通滤波器,在DC-3.5 GHz频段内插入损耗小于2.5 dB,在1.4倍截至频率处插入损耗达到20 dB,在1.7倍截至频率处插入损耗达到40 dB,具有良好的带外抑制性能。在反射信号吸收方面,DC-7.5 GHz频率范围内,滤波器的回波损耗始终大于15 dB,反射信号吸收效率高达95%以上。