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基于T形阳极GaAs肖特基二极管薄膜集成电路工艺的664 GHz次谐波混频器

红外与毫米波学报 2021年第5期40卷 634-637页

作者：牛斌钱骏范道雨王元庆梅亮戴俊杰林罡周明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江苏南京210016 南京中电芯谷高频器件产业技术研究院有限公司江苏南京210016 南京安太芯电子有限公司江苏南京210016

报道了用于冰云探测的基于0.5μm T形阳极砷化镓肖特基二极管薄膜集成电路工艺664 GHz次谐波混频器。为降低器件寄生参数,提升太赫兹频段电路性能,设计并分析了了T形阳极GaAsSBD器件结构,开发了厚度仅5μm的薄膜电路工艺。混频器芯片组... 详细信息

报道了用于冰云探测的基于0.5μm T形阳极砷化镓肖特基二极管薄膜集成电路工艺664 GHz次谐波混频器。为降低器件寄生参数,提升太赫兹频段电路性能,设计并分析了了T形阳极GaAsSBD器件结构,开发了厚度仅5μm的薄膜电路工艺。混频器芯片组装成664 GHz接收模块,经测试室温下664 GHz最小双边带变频损耗达到9.9 dB。

关键词：砷化镓肖特基二极管薄膜电路次谐波混频器

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微波光子异质/异构集成技术

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微波学报 2022年第5期38卷 46-53页

作者：孔月婵李海波马琨傑钱广微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016 中国电子科技集团公司第五十五研究所南京210016

微波光子芯片是支撑微波光子学发展的基石。针对微波光子芯片材料体系多样、难以多功能集成等问题,异质/异构集成技术提供了一种有效途径。该技术可将不同材料体系的最优性能器件集成到同一芯片上,大大扩展微波光子芯片的功能,降低微波... 详细信息

微波光子芯片是支撑微波光子学发展的基石。针对微波光子芯片材料体系多样、难以多功能集成等问题,异质/异构集成技术提供了一种有效途径。该技术可将不同材料体系的最优性能器件集成到同一芯片上,大大扩展微波光子芯片的功能,降低微波光子功能模块的体积、重量,并提高其性能稳定性。本文介绍了目前主流的微波光子异质/异构集成技术和光电混合集成方面的主要研究进展,并对未来发展趋势进行展望。

关键词：微波光子芯片异质/异构集成光电集成

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一款用于5 G功率放大器的分段线性温度补偿偏置电路

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固体电子学研究与进展 2019年第3期39卷 207-213页

作者：李亚军李晓鹏张有涛蒋东铭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 微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016 东南大学射光所南京210096

实现了一款用于功率放大器的具有温度补偿特性的偏置电路,首先通过正温度系数(PTAT)电流与负温度系数(NTAT)电流对功率放大器所需的偏置电流进行线性温度补偿,然后在线性补偿的基础上引入分段设计,实现分段线性温度补偿,保证全温范围内... 详细信息

实现了一款用于功率放大器的具有温度补偿特性的偏置电路,首先通过正温度系数(PTAT)电流与负温度系数(NTAT)电流对功率放大器所需的偏置电流进行线性温度补偿,然后在线性补偿的基础上引入分段设计,实现分段线性温度补偿,保证全温范围内功率放大器增益线性化。同时通过分段电流舵型DAC灵活调整偏置电流的大小,将功率放大器偏置在合适工作点的同时降低开关噪声。该偏置电路采用Jazz 0.18μm SOI工艺实现。测试结果表明:在-30~30℃温度区间内,电流补偿斜率为14.9%;在30~90℃温度区间内,电流补偿斜率为29.6%,电流斜率的精度均在1.5%以内;室温下偏置电流的线性调整率为1.4%,输出偏置电流在20.2~1 022.0μA范围内可调。采用该偏置电路的一款功率放大器输出功率典型值为28dBm,误差矢量幅度(EVM)在-30~90℃温度区间内小于3%。

关键词：偏置电路功率放大器温度补偿分段线性温度补偿电流舵

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大功率器件及材料的热特性表征技术研究进展

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中国材料进展 2018年第12期37卷 1017-1023,1047页

作者：郭怀新黄语恒黄宇龙陶鹏孔月婵李忠辉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江苏南京210016 上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室上海200240

以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体高功率密度的发展受限于自身热积累效应引起器件结温升高问题,严重导致器件性能和可靠性的下降。因此,器件的热管理已成为大功率器件研发和应用领域的一个重要研究方向,而器件本身及其材料的热特性表... 详细信息

以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体高功率密度的发展受限于自身热积累效应引起器件结温升高问题,严重导致器件性能和可靠性的下降。因此,器件的热管理已成为大功率器件研发和应用领域的一个重要研究方向,而器件本身及其材料的热特性表征贯穿于功率器件散热技术开发的整个过程,是评估和指导热管理研发的重要途径。为此,综述了国内外正在开展的器件芯片级热特性表征技术研究进展,系统分析了器件结温、外延薄膜热导率、界面热阻等热性能表征技术的优势及局限性,并阐述了这些热性能表征技术对芯片级热管理开发提供的技术指导及其面临的技术挑战。

关键词：功率器件热管理结温热导率界面热阻

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毫米波串联接触式MEMS开关的设计(英文)

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纳米技术与精密工程 2012年第4期10卷 318-321页

作者：侯智昊朱锋郁元卫朱健南京电子器件研究所南京210016 微波毫米波单片集成电路和模块重点实验室南京210016 南京大学电子科学与工程学院南京210032

设计并制造了一种应用于毫米波波段的串联接触式RF MEMS开关.为了在毫米波波段获得较高的隔离度,在RF MEMS开关的输入、输出端口使用细长型的接触端,以降低输入、输出端口的耦合电容.为了获得较高的接触可靠性并降低开关的开启电压,RF M... 详细信息

设计并制造了一种应用于毫米波波段的串联接触式RF MEMS开关.为了在毫米波波段获得较高的隔离度,在RF MEMS开关的输入、输出端口使用细长型的接触端,以降低输入、输出端口的耦合电容.为了获得较高的接触可靠性并降低开关的开启电压,RF MEMS开关上电极结构使用蟹形梁结构.该RF MEMS开关利用南京电子器件研究所微纳米研发部的金表面工艺制备.所获得的RF MEMS开关,在30 GHz频率下,其插入损耗为-0.3 dB,隔离度为-20 dB.在20~40 GHz的频率范围内,其插入损耗均优于-0.5 dB,隔离度均优于-20 dB.

关键词： RFMEMS开关串联接触式毫米波

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基于端面耦合的InP基激光器/硅光波导混合集成技术研究

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光电子技术 2020年第1期40卷 13-18页

作者：王艳王东辰徐鹏霄唐光华尤国庆孔月婵微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016 中国电子科技集团公司第五十五研究所南京210016

针对硅光子集成回路缺少实用化光源的问题,提出了一种1.55μm波段InP基FP激光器芯片、InP基PIN光电探测器芯片与硅光波导芯片集成模块的设计与制备方法。使用CMOS工艺兼容的硅光无源器件制备工艺,设计并制备了倒拉锥型端面耦合器,与锥... 详细信息

针对硅光子集成回路缺少实用化光源的问题,提出了一种1.55μm波段InP基FP激光器芯片、InP基PIN光电探测器芯片与硅光波导芯片集成模块的设计与制备方法。使用CMOS工艺兼容的硅光无源器件制备工艺,设计并制备了倒拉锥型端面耦合器,与锥形透镜光纤耦合效率为36.7%。采用微组装对准技术将激光器芯片与硅波导芯片耦合、UV固化胶固化后耦合效率为35.8%,1 dB耦合对准容差横向为1.2μm,纵向为0.95μm。

关键词： InP基激光器硅光波导端面耦合混合集成

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664GHz接收前端技术研究

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微波学报 2015年第S1期31卷 14-17页

作者：姚常飞周明罗运生魏翔张君直南京电子器件研究所单片集成电路与模块国家级重点实验室南京210016 南京电子器件研究所微波毫米波模块电路事业部南京210016

基于X波段源,通过9×2×2次倍频链实现了输出约1-2m W的320-356GHz全固态倍频源。该信号源作为本振信号驱动664GHz接收前端的二次谐波混频器,该混频器采用了有源偏置技术以降低混频器的本振驱动功率和接收机的噪声温度。仿真结... 详细信息

基于X波段源,通过9×2×2次倍频链实现了输出约1-2m W的320-356GHz全固态倍频源。该信号源作为本振信号驱动664GHz接收前端的二次谐波混频器,该混频器采用了有源偏置技术以降低混频器的本振驱动功率和接收机的噪声温度。仿真结果表明,混频二极管在0.3m W本振驱动功率及0.35V直流偏置下,在650-680GHz带宽内,仿真得到的单边带变频损耗小于12d B,666GHz最小损耗为10.8d B。

关键词： GaAs肖特基二极管太赫兹倍频谐波混频

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基片集成波导缝隙式滤波器的设计与实现

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固体电子学研究与进展 2014年第4期34卷 354-356,361页

作者：王元庆丁玉宁刘蕾蕾葛培虎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 南京邮电大学南京210003 空军驻江苏地区军事代表室南京210016

基于基片集成波导技术和印刷电路板工艺设计、CST软件模拟,实现了一种四缝隙和五缝隙基片集成波导缝隙式滤波器。仿真结果和实验结果吻合良好。滤波器的中心频率分别为15.85GHz和34GHz,相对3dB带宽为11.9%和12.9%,插损分别为1.4dB和2.9... 详细信息

基于基片集成波导技术和印刷电路板工艺设计、CST软件模拟,实现了一种四缝隙和五缝隙基片集成波导缝隙式滤波器。仿真结果和实验结果吻合良好。滤波器的中心频率分别为15.85GHz和34GHz,相对3dB带宽为11.9%和12.9%,插损分别为1.4dB和2.9dB,且具有良好的选择性。与传统的基片集成波导谐振腔式滤波器相比,这种滤波器可以提供更宽的阻带且便于后期调试。

关键词：基片集成波导缝隙式滤波器印刷电路板

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基于石墨烯场效应晶体管的光电混频器研究

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光电子技术 2020年第3期40卷 166-169,175页

作者：顾晓文吴云曹正义王琛全微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016 中国电子科技集团公司第五十五研究所南京210016

研究了基于石墨烯场效应晶体管(GFET)的光电混频器(Optoelectronic Mixer,OEM)。器件采用叉指电极结构,增大了器件的光吸收效率,并避免了顶栅结构栅金属对光的反射作用。采用基于7.62 cm硅基GFET的圆片工艺,实现了栅长为1μm共8指的器... 详细信息

研究了基于石墨烯场效应晶体管(GFET)的光电混频器(Optoelectronic Mixer,OEM)。器件采用叉指电极结构,增大了器件的光吸收效率,并避免了顶栅结构栅金属对光的反射作用。采用基于7.62 cm硅基GFET的圆片工艺,实现了栅长为1μm共8指的器件制备。测试结果表明,器件的工作频率达到20 GHz。在20 GHz工作频率下,器件光探测响应度达到2.8 mA/W,光载20 GHz射频变换到1 GHz中频的混频效率为-15.87 dB。

关键词：石墨烯场效应晶体管光电混频器叉指电极混频效率

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基站应用高线性高效率50 V GaN HEMT

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固体电子学研究与进展 2017年第3期37卷 155-158页

作者：陈韬陈志勇蒋浩魏星杨兴陈新宇李忠辉陈堂胜微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京电子器件研究所南京210016 中电科技德清华莹电子有限公司浙江德清313200 南京国博电子有限公司南京211153

报道了针对移动通信基站应用的GaN HEMT的研制。通过采用NiAu势垒,降低器件栅极漏电,从而提高器件击穿电压。同时通过优化V型栅,降低了峰值电场,提高器件击穿电压30%以上。GaN HEMT器件设计采用双场板结构,工艺采用0.5μm栅长,工作电压5... 详细信息

报道了针对移动通信基站应用的GaN HEMT的研制。通过采用NiAu势垒,降低器件栅极漏电,从而提高器件击穿电压。同时通过优化V型栅,降低了峰值电场,提高器件击穿电压30%以上。GaN HEMT器件设计采用双场板结构,工艺采用0.5μm栅长,工作电压50V,在2.3~2.7GHz带内峰值输出功率280 W,功率附加效率>64%,线性度-30dBc@PAR=5dB,器件抗失配比(VSWR)至5∶1,器件性能可以满足未来基站多频段多载波应用需要。可靠性试验结果表明,研制的器件在150℃下平均工作寿命(MTTF)>4×10~6 h,满足系统应用需要。

关键词：氮化镓微波功率管场板

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