检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：周荟电子科技大学

学位级别：硕士

氮化镓（GaN）作为近些年来迅猛发展起来的第三代半导体材料之一，同前两代半导体材料硅（Si）与砷化镓（GaAs）相比，GaN具有禁带宽、电子饱和率高、电子迁移率高、击穿电压高、导热性好、稳定性好等众多优点。以GaN材料为衬底的GaN高... 详细信息

氮化镓（GaN）作为近些年来迅猛发展起来的第三代半导体材料之一，同前两代半导体材料硅（Si）与砷化镓（GaAs）相比，GaN具有禁带宽、电子饱和率高、电子迁移率高、击穿电压高、导热性好、稳定性好等众多优点。以GaN材料为衬底的GaN高电子迁移率场效应管（HEMT）具有工作频率高、输出功率密度高、抗辐射能力强、耐高温等特点，在微波通信，雷达系统，LED器件、大功率器件方面有广阔的应用前景。但由于GaN HEMT的高频特性以及自热效应等，传统的FET模型无法准确模拟其特性，因此建立一个准确的GaN HEMT模型是极其重要的。本文重点研究了GaN HEMT功率器件的建模建库技术。首先，本文在传统的FET小信号等效电路模型基础上，结合高频下GaNHEMT的电容分布效应，在传统的等效电路模型上加入三个寄生电容表示栅、源、漏级之间的极间串扰。采用直接提取法提取小信号等效电路初值，再利用全频段数值优化得到小信号等效电路所有值。改进的小信号等效电路模型在不同偏置下，1-20GHz内与实测结果对比S参数幅度相对误差小于5％，相位绝对误差小于5°，改进的模型有较高的准确性，是大信号等效电路模型的建立的重要基础。接着，本文从GaN HEMT传统的Angelov非线性漏源电流(Ids)模型基础上出发，结合其显著的自热特性，增加表示器件自热效应的热电路，引入温度项改进输出特性，使Ids模型与实测结果拟合良好。并在传统的Angelov非线性电容模型上进行改进，建立栅源、栅漏电容的表达式，从而确定完整的大信号等效电路模型，该模型以符号定义器件（SDD）的形式嵌入到ADS中。同时结合温度对I-V输出特性的影响，建立温度相关大信号模型，此模型在Vds=5V30V，Vgs=0V-Vp偏置条件下，温度范围25oC175oC，直流I-V相对误差小于8％。最后，本文对GaN的无源元件进行建模，主要包括电感、电容、通孔、微带线等，使其仿真得到的S参数与电磁仿真结果相比有较高的一致性，并建立了GaN元件的模型库。

关键词：氮化镓高电子迁移率场效应管小信号等效电路模型温度相关大信号模型无源元件模型库

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用改进算法提取GaN HEMT小信号等效电路模型

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微纳电子技术 2007年第3期44卷 120-124页

作者：朱磊尤焕成金香菊电子科技大学微电子与固体电子学院成都610054

基于GaNHEMT小信号等效电路模型参数的提取,针对扰动机制、退火方式、记忆功能、回火机制等关键点,提出了一种改进的模拟退火算法。用Matlab仿真工具实验证明,在5～15GHz之间基于S参数测试数据,选取16个频率参考点,利用改进算法返回等... 详细信息

基于GaNHEMT小信号等效电路模型参数的提取,针对扰动机制、退火方式、记忆功能、回火机制等关键点,提出了一种改进的模拟退火算法。用Matlab仿真工具实验证明,在5～15GHz之间基于S参数测试数据,选取16个频率参考点,利用改进算法返回等效电路的13个参数,与测试数据有良好的一致性,是一种快速的全局优化算法。

关键词： GaN HEMT 小信号等效电路模型模拟退火算法参数提取 Matlab

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AlGaN/GaN HEMT器件建模技术研究

AlGaN/GaN HEMT器件建模技术研究

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作者：徐鹏电子科技大学

学位级别：硕士

AlGaN/GaN HEMT器件由于其高温、高频、大功率等特性方面的优势,已经在微波大功率电路方面得到了广泛应用。成功的电路设计需要准确的器件建模,小信号建模和大信号建模在微波电路设计中占有重要位置。AlGaN/GaN HEMT器件的小信号建模已... 详细信息

AlGaN/GaN HEMT器件由于其高温、高频、大功率等特性方面的优势,已经在微波大功率电路方面得到了广泛应用。成功的电路设计需要准确的器件建模,小信号建模和大信号建模在微波电路设计中占有重要位置。 AlGaN/GaN HEMT器件的小信号建模已经进行了广泛的研究,然而在高频部分的拟合结果并不理想。这主要是由于当器件的工作频率高于40GHz时共面波导效应的影响非常明显,所以在小信号等效电路模型中引入了栅源和栅漏共面波导电容Ccpwgs和Ccpwgs。同时引入了栅微分电阻Rfs和Rfd来表征的器件的栅极泄漏电流。在提取小信号等效电路模型参数中的寄生电容时,栅压正偏,栅微分电阻不能忽略；器件的工作频率很高,二维电子气层相当于传输线,其分布效应不能忽略。基于传统的提取算法,通过对不同栅压偏置下冷场z参数进行线性插值运算,消除了沟道分布电阻和栅微分电阻的影响,准确提取得到寄生电阻。寄生参数提取完成后,用不同偏置下的热场S参数对寄生参数部分进行去嵌得到本征Y参数,运用本征参数提取算法得到所有偏置下的本征参数值。分析表明,S参数的仿真结果与测试数据在200MHz到50GHz的频率范围内均符合很好。进而建立了AlGaN/GaN HEMT器件的大信号等效电路模型,模型包括了压控电流源以及与偏置相关的电容模型元件。运用的I-V模型能够在较大的电压范围内拟合漏电流测试结果。并提出了改进的C-V模型,运用此改进模型对器件的C-V特性进行拟合,模型拟合数据与测试数据得到了很好的符合。

关键词： AlGaN/GaN HEMT 小信号等效电路模型提取算法共面波导效应栅微分电阻

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神经网络基焊盘及MOSFET建模技术

神经网络基焊盘及MOSFET建模技术

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作者：李玉山北京邮电大学

学位级别：硕士

近年来，CMOS技术由于其低成本，低功率，高度可集成性等优点已经在射频集成电路设计中获得广泛使用，而且随着栅极长度的持续降低以及工作频率的增加，MOSFET已然成为射频集成电路应用中的宠儿。在整个电路设计周期中，为了能够准确预... 详细信息

近年来，CMOS技术由于其低成本，低功率，高度可集成性等优点已经在射频集成电路设计中获得广泛使用，而且随着栅极长度的持续降低以及工作频率的增加，MOSFET已然成为射频集成电路应用中的宠儿。在整个电路设计周期中，为了能够准确预测在给定频带内射频集成电路的性能并缩减设计周期，设备的模型是起决定性作用的。\n 本文中，对40GHz以下的MOSFET测试结构中的焊盘提出了一种新的建模方法。这种方法将传统的等效电路模型和神经网络技术结合起来。通过对不同尺寸和不同工作频率下的焊盘的S参数进行电磁仿真来获得焊盘电容和串联电阻的具体值，焊盘的每个寄生参量都作为一个子神经网络进行建模，故焊盘电容和串联电阻可以使用子神经网络模型来表征为焊盘尺寸和工作频率的函数。神经网络模型的结果和仿真数据的结果吻合的很好。为了消除寄生参量的影响，我们使用上述模型对MOSFET设备进行了去嵌操作。\n 本文也对130nm的MOSFET的小信号等效电路模型进行了神经网络建模，这个模型是将小信号等效电路模型和神经网络结合以便获得更高的精度。通过对比模型和测试数据的结果发现两者的匹配度很好，这就验证了所提模型的准确性。

关键词：神经网络焊盘 MOSFET建模技术小信号等效电路模型射频集成电路

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具有频带选择性的超宽带低噪声放大器的设计

具有频带选择性的超宽带低噪声放大器的设计

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作者：赵常余西南科技大学

学位级别：硕士

本文主要设计了一种具有频带自主选择性的超宽带低噪声放大器，使之既能够屏蔽来自授权频带WLNA信号的干扰又能同时放大UWB的信号。为实现这一要求，本文进行了如下几项工作：\n 研究并设计了多谐振负载网络，从结构的提出，元件参... 详细信息

本文主要设计了一种具有频带自主选择性的超宽带低噪声放大器，使之既能够屏蔽来自授权频带WLNA信号的干扰又能同时放大UWB的信号。为实现这一要求，本文进行了如下几项工作：\n 研究并设计了多谐振负载网络，从结构的提出，元件参数的获取，最终性能的比较，都进行了详细地推导和论述，最终实现了对来自WLAN干扰信号的有效屏蔽。\n 建立了能够用于射频集成电路设计的MOFET的小信号模型，选定了器件模型的工作条件，分析了基于何种栅极尺寸、何种栅极结构，才能够满足对高频交流小信号的放大要求。最终在建模软件IC-CAP2008下编译生成了射频晶体管的交流小信号模型。\n 在完成小信号模型的基础上建立了MOSFET的高频噪声模型，分析了晶体管的内部噪声机理，完善了MOSFET内部微观噪声源的定义。提取了表征器件宏观噪声特性的四噪声参数，准确反应了射频晶体管的高频噪声性能。\n 设计了高通滤波器作为输入匹配网络，详细分析了高通滤波器的阶数和结构布局对获得最佳噪声性能的影响。接着设计了带宽拓展网络，拓展了整个系统的带宽。最终在台积电的硅基工艺下，完成了频带选择性超宽带低噪声放大器的设计工作。

关键词：超宽带频带选择性小信号等效电路模型高频噪声模型低噪声放大器

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SiGe HBT高频噪声建模技术研究

SiGe HBT高频噪声建模技术研究

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作者：温作阳西南科技大学

学位级别：硕士

硅锗异质结双极型晶体管(SiGe HBT)以其高性能、高集成度、低成本以及与硅工艺兼容的特点，被广泛应用于无线通信电路中。作为设计SiGeHBT低噪声电路的基础，不同工艺下SiGe HBT高频噪声模型明显不同；并且由于噪声机理观测的复杂性，... 详细信息

硅锗异质结双极型晶体管(SiGe HBT)以其高性能、高集成度、低成本以及与硅工艺兼容的特点，被广泛应用于无线通信电路中。作为设计SiGeHBT低噪声电路的基础，不同工艺下SiGe HBT高频噪声模型明显不同；并且由于噪声机理观测的复杂性，新型器件噪声模型的建立往往大大滞后于新型器件的出现。本文重点研究SiGe HBT高频噪声模型的建模技术，主要内容包括如下三个方面：\n 鉴于SiGe HBT小信号等效电路模型参数的精确提取是SiGe HBT高频噪声模型建模的基础，因此本文着重研究了基于S参数测量的小信号等效电路模型的参数直接提取算法。与目前常用方法相比，整个提取过程建立在分析器件的小信号等效电路模型所得到的一系列解析公式上，而未使用任何的数值优化方法，从而有效的确保了小信号等效电路模型参数的提取精度。\n 针对当前SiGe HBT高频噪声模型中散粒噪声的Transport与SPICE模型精度不高的问题，本文基于二端口噪声相关矩阵技术，利用器件的四噪声参数测量数据，提取器件的散粒噪声，并据此研究了SiGe HBT的半经验散粒噪声模型。\n 最后，将所建的SiGe HBT高频噪声模型嵌入ADS2005A软件，并通过比较基于嵌入的模型获得的四噪声参数与文献数据的一致性，验证了建模方法的有效性。

关键词：硅锗异质结双极型晶体管小信号等效电路模型高频噪声模型

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AlGaN/GaN HEMT微波功率特性研究

AlGaN/GaN HEMT微波功率特性研究

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作者：王帅四川大学

学位级别：硕士

随着微波系统的发展，对固态功率放大器件的性能要求越来越高，现有的GaAs功率器件已经越来越不能满足系统的要求。作为下一代固态微波功率器件，AlGaN／GaN HEMT具有输出功率密度高、工作频率高、耐高温、抗辐照等优点，是移动通信、... 详细信息

随着微波系统的发展，对固态功率放大器件的性能要求越来越高，现有的GaAs功率器件已经越来越不能满足系统的要求。作为下一代固态微波功率器件，AlGaN／GaN HEMT具有输出功率密度高、工作频率高、耐高温、抗辐照等优点，是移动通信、雷达等微波系统所需的高频、高效率、高功率微波功率器件的优秀候选者。本文较为系统地研究了AlGaN／GaN HEMT的微波功率特性。由于AlGaN／GaN HEMT器件工作原理同GaAs器件相似，本文参考GaAs器件的模型提取技术得到了栅长为0．4μm，栅宽为1mm的AlGaN／GaN HEMT的小信号等效电路模型，使用Load-Pull测试方法得到了器件大信号下的等效输出阻抗。使用得到的参数设计了AlGaN／GaN HEMT内匹配微波功率管，在7．5-9．5GHz的频率范围内输出功率大于5W，功率附加效率典型值为30％，功率增益大于6dB，此性能较GaAs器件优越。测试得到的结果同设计结果有较好的吻合，说明得到的模型参数是可以应用于工程应用的。虽然理论上AlGaN／GaN HEMT可以承受较高的结温，但由于耗散功率大，散热仍是一个严重的问题。本文构造了热学模型，利用热平衡方程，并结合Ansys软件，对GaAs功率器件的结温分布情况进行了仿真分析。同试验结果有较好的吻合，证明这种方法可以应用于GaAs器件的热设计。同时分析了用这种方法对AlGaN／GaN HEMT器件和芯片进行热设计的可行性，提出了热优化设计的思路，对AlGaN／GaN HEMT进一步的热设计奠定了基础。

关键词：铝镓氮/氮化镓高电子迁移率晶体管小信号等效电路模型微波功率特性热设计

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亚微米GaAs PHEMT器件及其小信号建模

亚微米GaAs PHEMT器件及其小信号建模

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作者：李拂晓东南大学

学位级别：博士

自从1951年提出异质结概念以来,以异质结理论为基础的半导体器件就得到的迅猛发展。和同质结相比,异质结构所具有的高电子浓度、高迁移率等优点,促使了半导体器件向微波/毫米波频域发展。因此,自1985年Rosenberg和Ketterson发明PHEMT器... 详细信息

自从1951年提出异质结概念以来,以异质结理论为基础的半导体器件就得到的迅猛发展。和同质结相比,异质结构所具有的高电子浓度、高迁移率等优点,促使了半导体器件向微波/毫米波频域发展。因此,自1985年Rosenberg和Ketterson发明PHEMT器件以来,PHEMT技术就成为各国研究的热点。经过数十年的发展,PHEMT器件以其良好的高频特性、功率特性和噪声特性在军事/民用领域表现出巨大的应用前景,例如雷达、通讯和自动控制等。本文将在前人研究的基础上,研制低噪声GaAs PHEMT器件。为了得到性能优良的PHEMT器件,论文包含了如下的三个方面: 首先是设计了低噪声PHEMT器件的结构,因为结构是决定性能的主要因素。PHEMT器件的结构设主要分为横向结构设计和纵向结构设计。在纵向结构设计中,本文首先根据FET器件的I-V模型,分析了影响器件性能的主要参数,然后再利用POSES软件数值求解了层结构和器件参数之间的关系;而在横向结构设计中,本文依据典型的FET小信号等效电路模型,定性地分析了版图对器件性能的影响;最后,根据上述分析结果,得到了PHEMT器件的结构尺寸。其次,是进行了器件的工艺设计。基于原有的MESFET工艺,本文给出了PHEMT器件的基本工艺流程,并详细分析了影响器件性能的关键工艺,最终得到性能较为优异的PHEMT器件。通过对0.5μm*40μm*3 PHEMT器件的测试,得到器件基本的性能参数为: IDSS = 186mA/mm、gmax = 379mS/mm、fT = 25GHz、fmax = 52GHz。最后是分析了PHEMT器件的小信号模型。利用参数直接提取法,本文在ICCAP软件中编写了小信号建模软件。通过对各种结构和尺寸FET的测试分析,表明该建模软件能精确描述0.1～20GHz频域内器件的小信号特性。

关键词： PHEMT器件低噪声小信号等效电路模型

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应用遗传算法提取GaAs场效应管小信号模型参数

引用

半导体技术 2004年第12期29卷 35-37,44页

作者：喻筱静王家礼西安电子科技大学西安710071

利用阻抗矩阵法求出GaAs场效应管的小信号等效电路S参数,并提出应用遗传算法提取等效电路模型参数。该法具有收敛快速、精确度高的特点,使各个模型参数均能得到较为精确快速的提取。

关键词：小信号等效电路模型参数提取遗传算法

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GaInP/GaAs HBT及其振荡器相位噪声特性研究

GaInP/GaAs HBT及其振荡器相位噪声特性研究

引用

作者：车延锋中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）

学位级别：硕士

本文主要研究了影响振荡器相位噪声的主要因素，并且提出改善振荡器相位噪声性能的方法。主要研究内容包括：一、根据振荡器相位噪声模型，得出了影响振荡器相噪性能的两个主要因素：构成振荡器的有源器件的相位噪声性能和振荡器谐... 详细信息

本文主要研究了影响振荡器相位噪声的主要因素，并且提出改善振荡器相位噪声性能的方法。主要研究内容包括：一、根据振荡器相位噪声模型，得出了影响振荡器相噪性能的两个主要因素：构成振荡器的有源器件的相位噪声性能和振荡器谐振器的品质因数。然后比较了GalnP／GaAs HBT与其它器件的相噪特性。二、完成了GalnP／GaAs HBT工艺流片，研究了流片过程中的几个关键工艺，给出了器件直流和交流测试结果。三、提出了一种简单有效的HBT小信号等效电路参数提取方法，避免了复杂的数学优化过程和设计专门的测试结构。同样建立在HBT小信号等效电路参数提取的方法基础上，利用Z参数分析晶体管噪声网络方法，得出了最小噪声系数和器件几何、物理参数的关系以及改善器件噪声性能的方法。四、探讨了双推振荡器的设计思想。发现这种电路拓扑结构能够有效的提高振荡器谐振器的品质因数和输出功率、降低相位噪声。最后设计了振荡频率为17.5GHz的固定频率振荡器，给出了35GHz双推振荡器原理框图。

关键词： GaInP/GaAs HBT 双推振荡器小信号等效电路模型

来源：评论

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