背栅型纳米真空沟道晶体管阵列的电学特性及其高频小信号等效电路模型研究

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作者 陈越中 赵浩东 +4 位作者 俞道龙 刘志霞 汪正义 王雨薇 徐季 《真空与低温》 2025年第3期292-301,共10页

在后摩尔时代,传统固态电子器件面临着由于尺寸压缩而触及物理极限的挑战。而与固态器件工作机制截然不同的纳米真空沟道晶体管(NVCTs),成为新一代最具潜力的电子器件之一,其低功耗、高可靠性的特性,引起了研究者的广泛关注。由于单阴... 在后摩尔时代,传统固态电子器件面临着由于尺寸压缩而触及物理极限的挑战。而与固态器件工作机制截然不同的纳米真空沟道晶体管(NVCTs),成为新一代最具潜力的电子器件之一,其低功耗、高可靠性的特性,引起了研究者的广泛关注。由于单阴极结构的NVCTs通常表现出较小的工作电流,将其扩展为阵列结构是一种有效提高工作电流的方式。本文基于背栅型晶体管结构设计,提出了一种背栅型纳米真空沟道晶体管阵列,并深入研究了其电学特性;具体探讨了阴极阵列中发射尖端间距对发射特性的影响,以及栅极介质层厚度和材料(特别是高k材料)等潜在因素对其电学特性的影响。并提出了两种基于纳米真空沟道晶体管阵列的高频小信号等效电路模型:共阴极高频小信号等效电路和共栅极高频小信号等效电路。这些研究为纳米真空沟道晶体管在新一代电子器件中的应用提供了新的思路和参考。 展开更多

关键词 纳米真空沟道晶体管 电学特性 高频小信号等效电路

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45 nm MOSFET毫米波小信号等效电路模型参数提取技术 被引量：4

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作者 李博 王军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期67-74,共8页

为了有效地表征45nm MOSFET毫米波频段下的电学特性,研究了其高频等效电路的建模方法。基于45nm MOSFET的器件物理结构及其导纳参数分析,通过综合考虑器件的本征物理特性、管脚及测试寄生特性,提出了一种准静态近似的高频等效电路模型... 为了有效地表征45nm MOSFET毫米波频段下的电学特性,研究了其高频等效电路的建模方法。基于45nm MOSFET的器件物理结构及其导纳参数分析,通过综合考虑器件的本征物理特性、管脚及测试寄生特性,提出了一种准静态近似的高频等效电路模型及其参数直接提取的高精度简化算法,以此来统一表征模型参数从强反型区到弱反型区的偏置依赖性,并使之在不同偏置条件下的特性表征具有良好的连续性,以便于移植到商业仿真设计自动化工具中。通过ADS2013仿真工具的散射参数模拟结果与测量数据的一致性比较,验证了所建模型的实用性及其参数提取算法的准确性,并表征了45nm器件的偏置依赖性。 展开更多

关键词 纳米MOSFET 小信号等效电路 参数提取 毫米波 双端口网络 散射参数

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微波功率FET小信号等效电路参数提取方法 被引量：4

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作者 顾聪 刘佑宝 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2000年第3期35-39,共5页

文章针对S参数提取微波功率FET小信号等效电路参数方法 ,着重论述二种改进的算法 ,并应用于我所研制的微波功率2100μm栅宽的GaAsMESFET管芯的小信号等效电路13只元件参数计算,计算得出的S参数值与实验数据相吻合 ,提高了计算速度和精... 文章针对S参数提取微波功率FET小信号等效电路参数方法 ,着重论述二种改进的算法 ,并应用于我所研制的微波功率2100μm栅宽的GaAsMESFET管芯的小信号等效电路13只元件参数计算,计算得出的S参数值与实验数据相吻合 ,提高了计算速度和精度。文章还对非本征元件参数初值的选取、本征元件的优化顺序。 展开更多

关键词 微波功率器件 参数提取 FET 小信号等效电路

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超导场效应器件的统一Y参数和小信号等效电路 被引量：1

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作者 蒋建飞 蔡琪玉 +1 位作者 周正利 汤玉生 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第8期6-9,共4页

本文基于超导场效应的小信号传输线模型的电流电压方程，建立了各种电路组态的本征的统一Ｙ参数和小信号等效电路，提出了频变电阻、频变电感和频变电容的概念，为研究各类超导场效应器件和电路的高频特性和动力学提供了有力的基础．

关键词 统一Y参数 小信号等效电路 超导场效应器件

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微波功率SiC MESFET小信号等效电路建模研究 被引量：1

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作者 徐跃杭 徐锐敏 +1 位作者 延波 王磊 《微波学报》 CSCD 北大核心 2007年第B08期130-133,共4页

在传统GaAs MESFET器件小信号模型基础上提出一种更适合SiC MESFET器件的小信号等效电路模型。该模型在引入了与栅压相关的输入电导后,明显改善了S11的拟合精度。提出直接利用cold FET反向栅压偏置下的S参数,通过曲线拟合和外插技术提取... 在传统GaAs MESFET器件小信号模型基础上提出一种更适合SiC MESFET器件的小信号等效电路模型。该模型在引入了与栅压相关的输入电导后,明显改善了S11的拟合精度。提出直接利用cold FET反向栅压偏置下的S参数,通过曲线拟合和外插技术提取SiC MESFET小信号等效电路寄生参数的方法。该模型应用于国内SiC MESFET工艺线,在0.5-18GHz范围内S参数的仿真值和实测值非常吻合。 展开更多

关键词 SiC MESFET(碳化硅金属半导体场效应管) 小信号等效电路 GAAS MESFET

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HBT小信号等效电路参数解析提取

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作者 汪洁 孙玲玲 刘军 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期207-210,共4页

提出一种求解异质结双极晶体管(HBT)小信号等效电路模型的解析方法。在提取过程中,采用集电极开路测量和直流测量相结合的方法,精确提取到了具有物理意义的唯一的外部串联电阻值,并在精确提取非本征参数的基础上,直接提取本征参数。较... 提出一种求解异质结双极晶体管(HBT)小信号等效电路模型的解析方法。在提取过程中,采用集电极开路测量和直流测量相结合的方法,精确提取到了具有物理意义的唯一的外部串联电阻值,并在精确提取非本征参数的基础上,直接提取本征参数。较大频率范围S参数的计算值与测量值有很好的吻合。 展开更多

关键词 异质结双极晶体管 参数提取 小信号等效电路

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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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作者 朱磊 尤焕成 金香菊 《微纳电子技术》 CAS 2007年第3期120-124,共5页

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... 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。 展开更多

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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应用遗传算法提取GaAs场效应管小信号模型参数

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作者 喻筱静 王家礼 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第12期35-37,44,共4页

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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用改进的差分进化算法提取HEMT小信号模型的参数 被引量：1

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作者 陈雪成 周爱民 高建军 《电子器件》 CAS 北大核心 2013年第3期363-366,共4页

高电子迁移率晶体管(HEMT)以其噪声低和频带宽等特点在微波毫米波领域得到了广泛的应用,本文在传统优化方法的基础上,对差分进化算法进行了改进,并基于该算法对HEMT小信号等效电路模型进行了模型参数提取。实验结果表明,2×20μm Ga... 高电子迁移率晶体管(HEMT)以其噪声低和频带宽等特点在微波毫米波领域得到了广泛的应用,本文在传统优化方法的基础上,对差分进化算法进行了改进,并基于该算法对HEMT小信号等效电路模型进行了模型参数提取。实验结果表明,2×20μm GaAs HEMT器件S参数模拟结果和测试结果在40 GHz频率范围内吻合很好,误差在2%以内。 展开更多

关键词 小信号等效电路 参数提取 差分进化算法

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基于噪声矩阵变换的SiGe HBT射频等效噪声建模 被引量：1

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作者 曾洪波 王军 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2019年第4期250-253,263,共5页

由于小信号等效电路模型参数的精确提取是高频噪声建模的基础,利用噪声矩阵的变换,给出了硅锗异质结双极型晶体管(SiGe HBT)小信号等效噪声电路的建模过程,从器件测量的四个噪声参数中提取了电流散粒噪声,验证了小信号等效噪声电路的有... 由于小信号等效电路模型参数的精确提取是高频噪声建模的基础,利用噪声矩阵的变换,给出了硅锗异质结双极型晶体管(SiGe HBT)小信号等效噪声电路的建模过程,从器件测量的四个噪声参数中提取了电流散粒噪声,验证了小信号等效噪声电路的有效性. 展开更多

关键词 硅锗异质结双极型晶体管 小信号等效电路模型 噪声建模 噪声矩阵变换

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InP基HBT小信号模型参数直接提取方法 被引量：2

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作者 徐坤 张金灿 +2 位作者 王金婵 刘敏 刘博 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第8期602-608,644,共8页

为了精确地表征器件特性,提出了一种直接提取T型异质结双极型晶体管(HBT)小信号模型参数的方法。该方法仅依赖于S参数测试数据,采用精确的闭式方程式直接提取电路元件参数。该方法简单、易于实施。首先使用开路短路测试结构提取焊盘寄... 为了精确地表征器件特性,提出了一种直接提取T型异质结双极型晶体管(HBT)小信号模型参数的方法。该方法仅依赖于S参数测试数据,采用精确的闭式方程式直接提取电路元件参数。该方法简单、易于实施。首先使用开路短路测试结构提取焊盘寄生电容和电感的值,然后用截止状态和Z参数的方法提取外部电阻,再去掉这些参数以简化电路模型,本征部分的电路元件采用剥离算法来确定参数值。采用1μm×15μm的InP HBT对该算法的有效性进行验证,结果表明,在0.1~40 GHz频率范围内,模型仿真结果准确地拟合了器件测试结果。 展开更多

关键词 异质结双极型晶体管(HBT) 小信号等效电路 直接提取 剥离算法 INP

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采用PIN二极管反馈的射频可变增益放大器 被引量：4

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作者 张良浩 谢红云 +3 位作者 赵彦晓 张万荣 江之韵 刘硕 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期206-210,共5页

射频可变增益放大器大多基于CMOS工艺和砷化镓工艺,通过改变晶体管的偏置电压或建立衰减器增益控制结构实现增益可调.本文采用高性能的射频锗硅异质结双极晶体管,设计并制作了一款射频可变增益放大器.放大器的增益可控性通过改变负反馈... 射频可变增益放大器大多基于CMOS工艺和砷化镓工艺,通过改变晶体管的偏置电压或建立衰减器增益控制结构实现增益可调.本文采用高性能的射频锗硅异质结双极晶体管,设计并制作了一款射频可变增益放大器.放大器的增益可控性通过改变负反馈支路中PIN二极管的正向偏压来实现.基于带有PIN二极管反馈的可变增益放大器的高频小信号等效电路,本文详细分析了增益可控机制,设计并制作完成了1.8GHz的可变增益放大器.测试结果表明在频率为1.8GHz时,控制电压从0.6V到3.0V的变化范围内,增益可调范围达到15d B;噪声系数低于5.5d B,最小噪声系数达到2.6d B.整个控制电压变化范围内输入输出匹配均保持良好,线性度也在可接受范围内. 展开更多

关键词 可变增益放大器 PIN二极管 小信号等效电路 锗硅异质结双极晶体管 射频

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高速光接收组件同轴结构封装关键技术研究

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作者 黄长统 柴广跃 +1 位作者 彭文达 郑启飞 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期383-387,共5页

在接入网中,低成本、小尺寸的同轴结构封装10 Gb/s光接收组件起着非常重要的作用。在微波频段,封装器件引入的寄生参数已经成为制约其高频特性的主要因素之一。基于传输线理论,建立了包含芯片、金丝、管座的小信号等效电路模型。等效电... 在接入网中,低成本、小尺寸的同轴结构封装10 Gb/s光接收组件起着非常重要的作用。在微波频段,封装器件引入的寄生参数已经成为制约其高频特性的主要因素之一。基于传输线理论,建立了包含芯片、金丝、管座的小信号等效电路模型。等效电路元件与实际封装器件有对应的关系。组件高频特性随元件参数值变化而变化。仿真结果表明金丝对其高频特性影响很严重。为了减小金丝电感,提出一种优化方案。并结合实际工艺条件,制作了样品,实验结果表明该样品的传输速率达到10 Gb/s,满足10 Gb/s光网络传输的要求。 展开更多

关键词 同轴结构封装 10Gb s光接收组件 寄生参数 小信号等效电路模型 高频特性

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毫米波频段下纳米MOSFET的导纳参数建模及应用

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作者 王军 王东振 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期186-192,共7页

为了统一表征毫米波频段下纳米MOSFET从强反型区到弱反型区的偏置依赖性,对高频MOSFET等效电路建模及其参数提取技术进行了研究,给出了一种简单、精确的小信号模型参数获取方法。基于45 nm MOSFET的器件物理结构,通过综合考虑该器件的... 为了统一表征毫米波频段下纳米MOSFET从强反型区到弱反型区的偏置依赖性,对高频MOSFET等效电路建模及其参数提取技术进行了研究,给出了一种简单、精确的小信号模型参数获取方法。基于45 nm MOSFET的器件物理结构,通过综合考虑该器件的本征物理特性、管脚电磁特性以及测试焊盘与测试互连线的寄生特性,描述了一种适用于参数提取的MOSFET毫米波等效电路模型。通过对所给出的45 nm MOSFET毫米波小信号等效电路进行双端口网络参数分析,推导了其准静态近似的毫米波等效电路的导纳()参数的一阶简化数学模型。所建参数模型被应用于等效电路的元件值提取,以保证不同偏置条件下参数提取结果的连续性和平滑度。利用栅指数=10、栅宽=2μm、栅长=45 nm的射频多指NMOSFET,实验验证了1~50 GHz频段内所建参数模型在不同偏置点下的模拟精度,并表征了45 nm器件的偏置依赖性。使用ADS2013仿真设计工具的模拟结果与测量数据进行一致性对比,验证了本文所建模型的实用性以及由其派生的参数提取算法的准确性。因此,所建参数模型易于高精度移植到自动化仿真设计工具中。等效电路本征元件参数单调特性的不同表征,对于指导毫米波集成电路从强反型区到弱反型区的优化设计具有重要的意义。 展开更多

关键词 纳米MOSFET 导纳参数 小信号等效电路 毫米波

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太赫兹平面肖特基二极管参数模型 被引量：6

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作者 赵向阳 王俊龙 +4 位作者 邢东 杨大宝 张立森 梁士雄 冯志红 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期151-156,共6页

根据太赫兹平面肖特基二极管物理结构,在理想二极管SPICE参数模型的基础上建立了二极管小信号等效电路模型。依据该二极管等效电路模型设计了基于共面波导（CPW）去嵌方法的二极管S参数在片测试结构,并对其在0.1~50 GHz、75~110 GHz频... 根据太赫兹平面肖特基二极管物理结构,在理想二极管SPICE参数模型的基础上建立了二极管小信号等效电路模型。依据该二极管等效电路模型设计了基于共面波导（CPW）去嵌方法的二极管S参数在片测试结构,并对其在0.1~50 GHz、75~110 GHz频率范围内进行了高频小信号测试,利用测试结果提取了高频下二极管电路模型中各部分电容、电阻以及电感参数。将相应的高频下电容与电阻参数分别与低频经验公式电容值和直流I-V测试提取的电阻值进行了对比,并利用仿真手段对高频参数模型进行了验证。完整的参数模型以及测试手段相较于理想二极管SPICE模型和传统的参数提取方法可以更为准确地表征器件在高频下的工作状态。该建模思路可用于太赫兹频段非线性电路的优化设计。 展开更多

关键词 太赫兹 肖特基二极管 小信号等效电路模型 在片测试结构

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一种基于负电容的新型带宽扩展技术

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作者 陈江 陆德超 +2 位作者 郑旭强 刘果果 刘新宇 《现代电子技术》 2022年第12期31-35,共5页

由于传统的电感峰化带宽扩展技术使用电感导致芯片面积大大增加,加源极退化电阻和电容的技术导致电路的DC增益减小,因此,文中提出一种基于负电容的新型带宽扩展技术,以有效解决上述两个问题。该技术利用两个交叉耦合的MOSFET将正电容转... 由于传统的电感峰化带宽扩展技术使用电感导致芯片面积大大增加,加源极退化电阻和电容的技术导致电路的DC增益减小,因此,文中提出一种基于负电容的新型带宽扩展技术,以有效解决上述两个问题。该技术利用两个交叉耦合的MOSFET将正电容转换成负电容,产生的负电容可以抵消负载电容的影响从而扩展带宽。首先,给出负电容带宽扩展电路的电路原理图,并运用小信号电路分析方法和S域电路分析方法得到负电容带宽扩展电路的小信号等效电路;然后,利用该小信号等效电路计算出负电容带宽扩展电路的传输函数,根据此传输函数分析得到负电容带宽扩展电路的稳定性条件;再运用拉普拉斯逆变换的方法得到负电容带宽扩展电路的时域阶跃响应表达式;最后,在Cadence IC617仿真工具中,运用理想模型对该负电容带宽扩展电路进行详细仿真分析,得到2.27倍的带宽扩展效果。 展开更多

关键词 带宽扩展技术 负电容 小信号等效电路 电路分析 传输函数 阶跃响应 仿真分析

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一种采用有源器件实现的射频有源带通滤波器

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作者 白秉旭 肖潇 姚立健 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2023年第5期1042-1048,共7页

针对目前智能化和小型化核检测仪表中的带通滤波器进行了研究,设计了一种采用有源电感和有源电容实现的射频有源带通滤波器。首先,分别对有源电感电路和有源电容电路的构成、工作原理和主要参数进行了分析,并得出了其仿真结果,以表明设... 针对目前智能化和小型化核检测仪表中的带通滤波器进行了研究,设计了一种采用有源电感和有源电容实现的射频有源带通滤波器。首先,分别对有源电感电路和有源电容电路的构成、工作原理和主要参数进行了分析,并得出了其仿真结果,以表明设计的实用性和合理性;然后,采用提出的有源电感电路和有源电容电路设计出了一款中心频率为1 GHz的射频有源带通滤波器;最后,基于0.18μm CMOS工艺设计制作和ADS仿真软件得到的仿真结果表明,所设计的滤波器电路具有低功耗、理想的S参数和低线性噪声性能,不仅可用于智能化和小型化核检测仪表的射频组件,也可用于多标准无线应用系统中实现高阶有源滤波器。 展开更多

关键词 核检测仪器 有源组件 滤波器 小信号等效电路 频率响应 线性噪声

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