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固体电子学研究与进展 2022年第6期42卷 F0003-F0003页

作者：陶然吴云曹正义王东辰李冠宇李忠辉南京电子器件研究所中国电子科技集团有限公司碳基电子重点实验室微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016

针对石墨烯光电探测器的感光增强、光生载流子分离等技术难点,南京电子器件研究所结合前期石墨烯器件和电路的研制经验,建立了一套低损伤、高扩展性的短间距曲折沟道与异种电极一体化的制备工艺。有效降低了石墨烯的欧姆接触电阻,并使... 详细信息

针对石墨烯光电探测器的感光增强、光生载流子分离等技术难点,南京电子器件研究所结合前期石墨烯器件和电路的研制经验,建立了一套低损伤、高扩展性的短间距曲折沟道与异种电极一体化的制备工艺。有效降低了石墨烯的欧姆接触电阻,并使石墨烯的光生载流子具有高漂移速度,促进其在短沟道中快速分离;同时基于石墨烯沟道与电极的图形结构设计,增强了石墨烯与光的相互作用;成功制备了一款60 GHz大带宽的光电探测器,显微照片如图1所示。该石墨烯光电探测器的工作电压小于0.3 V,对1550 nm光的实测响应度达到0.17 A/W,如图2(a)所示。通过矢量网络分析仪实测探测器的3 dB带宽均达60 GHz以上,当频率从10 MHz上升至60 GHz时,探测器的响应度仅下降2.18 dB,如图2(b)所示。此外,该探测器还具备硅光集成潜力,可为高速通讯应用奠定基础。

关键词：矢量网络分析仪响应度光电探测器图形结构显微照片光生载流子高速通讯漂移速度

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GaN HFET中的实时能带和电流崩塌

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固体电子学研究与进展 2019年第5期39卷 313-323,389页

作者：薛舫时杨乃彬郁鑫鑫南京电子器件研究所微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室

从场效应管能带和能带峰耗尽的新概念出发,提出了研究GaN HFET射频工作中实时能带的新课题。运用自洽求解二维泊松方程和薛定谔方程的能带计算软件详细计算了不同栅压和漏压下的实时稳态能带,由此求出各种实时能带下的局域电子气密度和... 详细信息

从场效应管能带和能带峰耗尽的新概念出发,提出了研究GaN HFET射频工作中实时能带的新课题。运用自洽求解二维泊松方程和薛定谔方程的能带计算软件详细计算了不同栅压和漏压下的实时稳态能带,由此求出各种实时能带下的局域电子气密度和局域电子气势垒。考虑从应力偏置转换到测试偏置时异质结充放电引起的非稳态能带变化,用电子状态转换及其在异质结充放电中的输运行为成功解释了各类DLTS和电流崩塌实验中的动态行为。建立起新的电流崩塌能带模型。详细比较了陷阱模型和能带模型对电流崩塌和器件射频工作的不同描述。从电流崩塌同异质结构关联研究中提出新的器件优化设计方案。

关键词：实时能带非稳态能带电流崩塌能带峰耗尽局域电子气势垒电流崩塌能带模型陷阱

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柔性石墨烯放大器MMIC

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固体电子学研究与进展 2021年第5期41卷 F0003-F0003页

作者：吴云孙岩曹正义南京电子器件研究所微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016

石墨烯兼具高电子迁移率以及优良机械韧性的优点,石墨烯同柔性衬底的结合有望突破柔性电子高频化的技术瓶颈,推进柔性电子的在携式无线通讯、监护电子等方面的应用进程。然而,由于一直没找到合适的衬底以及兼容的集成工艺,柔性石墨烯器... 详细信息

石墨烯兼具高电子迁移率以及优良机械韧性的优点,石墨烯同柔性衬底的结合有望突破柔性电子高频化的技术瓶颈,推进柔性电子的在携式无线通讯、监护电子等方面的应用进程。然而,由于一直没找到合适的衬底以及兼容的集成工艺,柔性石墨烯器件特别是集成电路的研制一直受到限制。南京电子器件研究所结合硬质基板上石墨烯器件和电路的研制经验,选择具有原子级平整度、耐高温的云母片作为器件衬底,突破无损转移、自对准等技术挑战,成功制备了高性能的石墨烯FET器件和放大器MMIC [如图1(a)所示]。

关键词：柔性电子无线通讯柔性衬底高频化 MMIC 自对准集成电路柔性石墨

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1～8 GHz GaN 10 W 巴伦型分布式功率放大器

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固体电子学研究与进展 2019年第3期39卷 159-162,178页

作者：韩程浩陶洪琪南京电子器件研究所微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室

报道了一款采用0.25μm GaN HEMT工艺研制的1~8GHz超宽带分布式功率放大器芯片。通过在芯片的输出端设计超宽带巴伦结构,来实现负载阻抗变换,以提高分布式电路的输出功率和效率特性。为了提高电路的增益,设计了一种两级非均匀式的电路... 详细信息

报道了一款采用0.25μm GaN HEMT工艺研制的1~8GHz超宽带分布式功率放大器芯片。通过在芯片的输出端设计超宽带巴伦结构,来实现负载阻抗变换,以提高分布式电路的输出功率和效率特性。为了提高电路的增益,设计了一种两级非均匀式的电路拓扑结构。该芯片在1~8GHz频率范围内,漏压28 V连续波条件下,线性增益大于25.8dB,功率增益大于23.2dB,典型饱和输出功率为10W,功率附加效率大于28.8%。芯片面积为3.5mm×3.3mm。

关键词：超宽带巴伦高效率分布式功率放大器

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垂直异质集成PIN超大功率限幅器MMIC技术

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固体电子学研究与进展 2021年第2期41卷 F0003-F0003页

作者：彭龙新戴家赟王钊贾晨阳杨进南京电子器件研究所南京210016 微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016

南京电子器件研究所首次提出了PIN异质集成纵向结构超大高功率限幅器构想,引入现有MMIC限幅器不具有的纵向导电结构和SiC衬底的高导热特性,把Si薄层二极管转移到SiC衬底上,极大地提高了MMIC限幅器的耐功率。根据大功率要求,确定了材料结... 详细信息

南京电子器件研究所首次提出了PIN异质集成纵向结构超大高功率限幅器构想,引入现有MMIC限幅器不具有的纵向导电结构和SiC衬底的高导热特性,把Si薄层二极管转移到SiC衬底上,极大地提高了MMIC限幅器的耐功率。根据大功率要求,确定了材料结构N^(+)、P^(+)和I层等参数,设计了工艺方案和加工方法,基于自停止减薄技术实现超薄Si基PIN管芯转移,使用Au-Au热压键合的晶圆级低温异质键合互连技术,制成了超大功率限幅器。

关键词：异质集成热压键合限幅器 PIN管晶圆级超大功率纵向结构减薄技术

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双模式高集成负电荷泵电路设计

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固体电子学研究与进展 2020年第1期40卷 53-59页

作者：李亚军李晓鹏张有涛刘洁陈新宇杨磊南京国博电子有限公司南京210016 南京电子器件研究所南京210016 东南大学射频与光电集成电路研究所南京210096 微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016 中国空间技术研究院西安分院西安710100

提出了一种新颖的双模式高集成开关电容电荷泵。该电荷泵集成高频振荡器、电平移位、逻辑驱动以及4个功率MOSFET开关。与传统电荷泵相比,该电路可以工作在单电源以及双电源两种模式。单电源模式下,输出电压为-VCC;双电源模式下,输出电压... 详细信息

提出了一种新颖的双模式高集成开关电容电荷泵。该电荷泵集成高频振荡器、电平移位、逻辑驱动以及4个功率MOSFET开关。与传统电荷泵相比,该电路可以工作在单电源以及双电源两种模式。单电源模式下,输出电压为-VCC;双电源模式下,输出电压为-3×VCC。电路采用0.35μm BCD工艺实现。测试结果表明:室温时,单电源模式和双电源模式下电荷泵输出电流分别为36 mA和80 mA时输出电压分别为-3.07 V和-12.10 V。在-55℃到125℃温度范围内,单电源模式和双电源模式下电荷泵输出电流分别为24 mA和50 mA时输出电压分别低于-3.06 V和-12.35 V。该电荷泵在两种模式下工作特性良好,已应用于相关工程项目。

关键词：负电荷泵双模式高集成开关电容

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微波光子集成芯片技术

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雷达学报（中英文） 2019年第2期8卷 262-280页

作者：钱广钱坤顾晓文孔月婵陈堂胜南京电子器件研究所微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016 空军装备部驻南京地区第二军事代表室南京210016

微波光子集成芯片技术是微波光子雷达的重要支撑技术,不仅可以实现器件的多功能化,缩小微波光子雷达的体积,还可以大大提升微波光子雷达的稳定性与可靠性。该文介绍了目前常用的InP基、Si基和铌酸锂基等材料体系及其异质异构集成的光子... 详细信息

微波光子集成芯片技术是微波光子雷达的重要支撑技术,不仅可以实现器件的多功能化,缩小微波光子雷达的体积,还可以大大提升微波光子雷达的稳定性与可靠性。该文介绍了目前常用的InP基、Si基和铌酸锂基等材料体系及其异质异构集成的光子集成芯片技术和可用于微波光子混合集成的光电集成芯片技术,并展望了未来发展趋势。

关键词：微波光子雷达集成微波光子集成芯片技术光子集成芯片

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一款W波段GaN HEMT高谐波抑制八次倍频器MMIC

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固体电子学研究与进展 2019年第1期39卷 1-4,27页

作者：项萍王维波陈忠飞郭方金潘晓枫徐志超南京电子器件研究所微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016

报道了一款采用0.1μm GaN HEMT工艺制作的W波段八次倍频器芯片。该芯片集成了3个二次倍频器和1个驱动放大器。二次倍频器采用有源平衡电路结构以实现较好的功率输出和有效的基波和奇次谐波抑制;驱动放大器采用单级负反馈电路结构,在实... 详细信息

报道了一款采用0.1μm GaN HEMT工艺制作的W波段八次倍频器芯片。该芯片集成了3个二次倍频器和1个驱动放大器。二次倍频器采用有源平衡电路结构以实现较好的功率输出和有效的基波和奇次谐波抑制;驱动放大器采用单级负反馈电路结构,在实现良好输入输出匹配的同时兼顾增益平坦度。最终实现的八次倍频器芯片3 dB工作带宽为16 GHz(84～100 GHz),输出功率大于13 dBm,谐波抑制度大于40 dBc,带内谐波抑制度大于60 dBc。芯片面积3.6 mm×1.7 mm。

关键词： W波段倍频器 GaN 高谐波抑制度

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毫米波MEMS移相器模块用驱动电路研究

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固体电子学研究与进展 2019年第1期39卷 23-27页

作者：黄镇朱健郁元卫姜理利南京电子器件研究所南京210016 微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016

设计了一种4 bit毫米波MEMS移相器驱动电路,主要由24 bit串并转换电路、高压控制电路和升压电路组成。利用24 bit串并转换电路和高压控制电路,实现了波控机控制系统与MEMS移相器的接口转换,满足毫米波MEMS移相器对正反相驱动电压的要求... 详细信息

设计了一种4 bit毫米波MEMS移相器驱动电路,主要由24 bit串并转换电路、高压控制电路和升压电路组成。利用24 bit串并转换电路和高压控制电路,实现了波控机控制系统与MEMS移相器的接口转换,满足毫米波MEMS移相器对正反相驱动电压的要求。采用升压电路,实现了5 V电压向80 V毫米波MEMS移相器驱动电压的DC/DC转换。测试结果表明,设计的MEMS移相器驱动电路实现了对4 bit MEMS移相器的16态相移控制,驱动电路的静态电流仅为12.4 mA@5 V,满足了毫米波MEMS移相器对驱动信号的要求和相控阵天线演示系统对低功耗的要求,解决了毫米波MEMS移相器低成本驱动问题。

关键词：升压电路 MEMS移相器串并转换电路

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一种Ku波段硅基MEMS隔离器设计

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固体电子学研究与进展 2019年第5期39卷 381-385页

作者：陶子文孙俊峰朱健郁元卫南京电子器件研究所南京210016 微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016

设计了一种Ku波段MEMS隔离器。该隔离器的微波铁氧体嵌入放置在MEMS工艺制作的硅腔体内,内导体和负载电阻以及接地孔采用MEMS工艺制作在高阻硅片上,最后利用集成封装技术实现铁氧体、磁钢、硅芯片等单元的有机结合,形成整体结构。该结... 详细信息

设计了一种Ku波段MEMS隔离器。该隔离器的微波铁氧体嵌入放置在MEMS工艺制作的硅腔体内,内导体和负载电阻以及接地孔采用MEMS工艺制作在高阻硅片上,最后利用集成封装技术实现铁氧体、磁钢、硅芯片等单元的有机结合,形成整体结构。该结构与传统微带隔离器比较,优点是图形化技术成熟可靠、铁氧体材料选择更加灵活、薄膜负载耐功率性能明显提高。测试结果显示,15~17 GHz范围内插损小于0.55 dB,驻波小于1.26,隔离度大于21 dB,耐功率可达50 W,整个隔离器尺寸为5.0 mm×5.0 mm×3.7 mm。

关键词： MEMS隔离器铁氧体 Ku波段

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