硅基GaN单片功率集成电路的研制

研制了一款基于硅基GaN工艺,包含增强型器件、耗尽型器件和整流二极管的硅基GaN单片功率集成电路,实现了逻辑驱动电路和功率器件的集成。重点对增强型器件制作工艺流程进行研究,同时,优化“T”型栅栅脚电场工艺。经过测试,硅基GaN单片功率集成电路的最大电流大于600 mA。研制结果验证了全GaN工艺实现逻辑驱动电路和功率器件系统集成的可行性,为复杂功能电路的开发提供方向和思路。

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。

Si基微波单片集成电路的发展

随着半导体制造技术和材料技术的进步,Si基微波单片集成电路逐渐向高频、高线性、低噪声、低成本方向发展。介绍了近年国内外在Si基微波单片集成电路在制造工艺、电路结构和制作材料上的革新,阐述了三维Si微波单片集成电路技术、隔离槽技术、Si高阻衬底技术、SiGe技术等对Si基微波单片集成电路发展的影响,并列举了一些典型的应用。最后展望了Si基微波单片集成电路的发展前景。

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。

用于单片集成传感系统的多晶硅级联自发光器件研究

针对全硅光电生物传感器的硅基单片集成应用需求,提出了基于多晶硅级联自发光器件的单片集成传感器,对其中作为关键部分的多晶硅光源进行了试制,采用标准0.35μm的CMOS工艺对该光源进行了流片验证,并设计了适配的全硅波导检测结构。结果表明,多晶硅光源发光特征峰为635 nm、700 nm和785 nm,该特征峰作为波导入射光源时,设计的全硅波导检测结构能够实现检测目的。

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。

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。

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。

微波/毫米波砷化镓单片集成电路及其应用(2)

主要介绍国外微波/毫米波砷化镓单片集成电路的开发及其应用。

GaAs微波单片集成电路的主要失效模式及机理

从可靠性物理的角度,深入分析了引起砷化镓微波单片集成电路(GaAsMMIC)退化或失效的主要失效模式及其失效机理,明确了 GaAs MMIC的可靠性问题主要表现为有源器件、无源器件和环境因素等引入损伤退化,主要的失效部位是MMIC的有源器件。

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。

微波单片集成电路的一种中心设计方法

本文系统地提出了一种微波单片集成电路的中心设计方法,有效地提高了单片电路的成品率,改善了电路性能;同时,占机时少,收敛速度快。试用结果表明,该方法是有效和可靠的,具有应用前景。

单片微波集成电路的技术进展

根据从１９９６年国际微波会议和微波与毫米波单片集成电路会议上了解的情况。

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。

微波单片集成电路的成品率优化

采用建立管芯等效电路模型、灵敏度分析以及统计勘探法对微波单片集成电路进行成品率优化，并编制了软件，加入到ＧａＡｓＩＣＣＡＤ系统中。应用该软件对Ｘ波段低噪声ＭＭＩＣ、超宽带ＭＭＩＣ放大器进行了设计，成品率有较大的提高，电路性能有所改善。

瑞萨科技高性能硅锗单片微波集成电路

瑞萨科技公司（Renesas Technology）推出一种用于无线局域网终端发射功率放大器的高性能2．4GHz／5GHz双模硅锗（SiGe）单片微波集成电路（MMIC）HA31010。HA31010的主要特性如下：2AGHz／5GHz双模操作，在单个芯片中集成了支持IEEE802．1lb／g无线局域网标准的2．4GHz频段放大器电路，和支持IEEE802．11a标准的5GHz频段放大器电路；