3～6GHz SiGe HBT Cascode低噪声放大器的设计

基于Jazz 0.35μm SiGe工艺设计一款满足UWB和IEEE802.11a标准的低噪声放大器.采用并联电感峰化技术与Cascode结构来展宽带宽;完成了芯片版图的设计,芯片面积为1.16 mm×0.78 mm;在带宽为3～6 GHz范围内,最大增益为26.9 dB,增益平坦度为±0.9 dB.放大器的输入输出匹配良好,其回波损耗S11和S22均小于-10dB,输入与输出驻波比小于1.5,1 dB压缩点为-22.9 dBm.在整个频段内,放大器无条件稳定.     

采用噪声抵消技术的宽带SiGe HBT 低噪声放大器设计

宽带低噪声放大器的输入匹配需要兼顾阻抗匹配和噪声匹配.通常,这两个指标是耦合在一起的.现有的宽带匹配技术需要反复协调电路参数,在阻抗匹配和噪声匹配之间折衷,给设计增大了难度.提出一种噪声抵消技术,通过两条并联的等增益支路,在输出端消除了输入匹配网络引入的噪声,实现阻抗匹配和噪声匹配的去耦.基于Jazz 0.35 μm SiGe工艺,设计了一款采用该噪声抵消技术的宽带低噪声放大器.放大器的工作带宽为0.8-2.4 GHz,增益在 16 dB以上,噪声系数小于3.25 dB, S11在-17 dB以下.     

基于传输矩阵法设计分析波长可选级联DFB激光器

本文采用传输矩阵方法设计并分析一种新颖的级联DFB激光器。这种器件由两个串联光栅构成,并提供两个不同的可选波长。建立每个串联部分的传输矩阵,并推导每个部分的等效端面反射率。然后通过自洽求解增益方程,耦合波方程和电流连续性方程,利用得到的等效端面反射率分别模拟两个DFB部分的性能。模拟结果证明了这种新颖器件的可行性,通过实验获得了能够提供1.51um和1.53um可选波长的InP基多量子阱级联DFB激光器。     

改善不同环境温度下SiGe HBT热稳定性的技术

提出了发射极非均匀指间距技术以增强多发射极指SiGe HBT在不同环境温度下的热稳定性。通过建立热电反馈模型对采用发射极非均匀指间距技术的SiGe HBT进行热稳定性分析,得到多发射极指上的温度分布。结果表明,与传统的均匀发射极指间距SiGe HBT相比,在相同的环境温度及耗散功率下,采用发射极非均匀指间距技术的SiGe HBT,其最高结温明显降低,热阻显著减小,温度分布更加均匀,有效地提高了多发射极指功率SiGe HBT在不同环境温度下的热稳定性。     

宽带噪声抵消结构的噪声分析及优化

噪声抵消结构是一种应用于宽带低噪声放大器的有源匹配电路。噪声抵消的目的是将输入匹配器件引入的噪声在输出端消除。本文针对噪声抵消结构在高频的应用,依据噪声抵消的原理,提出了一种全频带噪声抵消条件。并给出了该条件下,噪声抵消结构的噪声系数随频率变化的解析表达式。通过与仿真结果对比,验证了该解析表达式的准确性。在此基础上,分析了匹配器件的高频噪声不能完全抵消时该结构的噪声系数。最后,提出了一种噪声抵消结构的优化设计方法。     

基于有限元法对发射极指分段结构的多指SiGe HBT的研究

针对传统多指SiGe HBT发射极指中心区域和器件中心区域温度较高导致热不稳定问题,提出了新型发射极指分段结构来抑制功率SiGe HBT中心区域的自热效应,提高器件温度分布均匀性.利用有限元软件ANSYS对器件进行建模和三维热模拟,研究器件温度分布的改善情况.结果表明,与传统不分段结构的器件相比,新型分段结构的多指SiGe HBT的指上的温度分布更加均匀、不同指上的温差和集电结结温明显降低,自热效应得到有效抑制,器件的热稳定性得到增强.     

IGBT热疲劳工作对焊料层可靠性的影响

IGBT在实际应用中会频繁处于周期性的高低温循环过程,循环过程中反复作用于IGBT器件的热应力极易在焊料层形成空洞,从而导致器件热阻增大甚至热疲劳失效。通过有限元软件ANSYS建立了两种新的分散空洞模型,在工作功率条件下对比5%到50%中心空洞率及10%到20%分散空洞率模型的热分布并进行模拟分析。结果表明,边缘分散空洞对器件温升影响小于均匀分散空洞和中心空洞,但在温度循环中先于后者出现。空洞率为10%时,边缘分散空洞模型最高温升高了1.6K,与phase11和超声波显微镜实测IGBT器件功率循环5 000次后结果基本一致。     

基区重掺杂对SiGe HBT热学性能的影响

相对于同质结晶体管,异质结双极晶体管(HBT)由于异质结的存在,电流增益不再主要由发射区和基区掺杂浓度比来决定,因此可以通过增加基区掺杂浓度来降低基区电阻,提高频率响应,降低噪声系数,但基区掺杂浓度对器件热特性影响的研究却很少。以多指SiGeHBT的热电反馈模型为基础,利用自洽迭代法分析了基区重掺杂对器件集电极电流密度和发射极指温度的影响。通过研究发现,随着基区浓度的增加,SiGe HBT将发生禁带宽度变窄,基区反向注入发射区的空穴电流增大;同时,基区少子俄歇复合增强,这些都将减小集电极电流密度,降低发射极指温度,从而抑制发射极指热电正反馈,提高器件的热稳定性。     

用于改善多指SiGeHBT热特性的变指间距设计方法研究

通过引入表示发射指之间热耦合程度的耦合热阻,建立了多指异质结双极晶体管(HBT)热阻模型.基于该模型,得 到了耦合热阻与指间距的变化关系,并用于器件指间距的设计.当耦合热阻均匀分布时,所对应的一套非等值的指间距值便 是器件温度均匀分布所要求的指间距值.用该方法得到热阻分布与热模拟得到的温度分布相吻合.但这种方法不必通过...