砷化镓高速专用集成电路设计

摘要

随着电子信息技术的飞速发展,更高的信息容量和传输速率要求半导体器件的工作频率进一步提高.人们通过多年探索找到了新的第二代半导体材料-(GaAs).GaAs 中的电子迁移率是Si中电子迁移率的6倍,其电子峰值漂移速度是Si的2倍,因此,GaAs器件具有比Si更优越的性能.在射频系统中,射频开关位于一个咽喉部位,其性能的好坏直接影响射频系统的性能.实际的RF开关的设计中,为了追求更高的速度,更小的插入损耗和更高的隔离度,以及更高的功率能力,通常采用的方法就是串并联结合使用的方式;还有就是采用新颖的器件技术如LDD技术进行高性能器件的设计;采用反馈的技术得到更高的功率能力;以及如何将负的控制电压变为正的控制电压,以及尽量的减少控制电压的数量.文章通过对几种RF射频开关设计的比较分析,提出了高隔离度和低插入损耗的RF开关的设计思路.此外,基于对Ⅲ-Ⅴ族化合物GaAs电路设计技术的学习,文章设计了基于BFL逻辑的用于通信系统的分频器.通过对分频器输入级的分析和比较,将两种输入模式的分频器的性能进行比较,发现上管开关的特性明显比起下管开关要差一些.那么在设计GaAs高频电路的时候,为了获得更好的性能,要尽量使与非输入的上管比下管提前导通或截至,这样能更有效的利用GaAs MESFET的跨导.

目录

文摘

英文文摘

创造性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1GaAs集成电路的发展

1.2 GaAs集成电路的发展现状

1.3 GaAs单片集成电路与分立电路的比较

1.4论文的主要工作

第二章GaAs集成电路技术

2.1有源器件

2.1.1异质结有源器件

2.1.2 MESFET结构和特性

2.1.3频率特性

2.2无源元件及制造技术

2.2.1电容

2.2.2电感

2.3砷化镓集成电路工艺流程

2.3.1台面挖槽器件工艺流程

2.3.2用于数字电路的难熔栅FET的制作工艺

2.3.3微波集成电路工艺流程

2.3.4 GaAs数字集成电路工艺流程[33]

第三章GaAs数字电路设计理论

3.1 BFL单元

3.1.1电路形式

3.1.2电路传输特性分析

3.1.3考虑其他参数时电路特性的变化

3.2 SDFL单元

3.3 DCFL单元

3.4小结

第四章GaAs射频开关设计及分频器设计

4.1 GaAs FET开关

4.2各种形式的FET开关及设计方法

4.2.1各种设计形式的射频开关

4.2.2小结

4.3 GaAs分频器的设计

4.3.1电路分析

4.3.2仿真结果

4.3.1小结

第五章结束语

致谢

参考文献

攻读硕士期间参加的科研项目和完成的学术论文