MEMS移相器及其在微型通信系统中的应用

从传统移相器的构造和原理出发，进一步分析了MEMS移相器的结构、特性。结果表明，MEMS移相器具有传统移相器所无法比拟的体积小、损耗小、成本低、频带宽、易于集成等突出优点。随着高阻硅衬底在微波领域应用的扩展，MEMS移相器介质损耗大幅度降低，将能与信号处理电路一同集成于硅衬底上，便于相控阵雷达等通信系统实现微小型化。     

用于微波/射频集成电路的一种新型低损耗介质——多孔硅及氧化多孔硅厚膜

提出在单片微波集成电路(MMIC)中用多孔硅/氧化多孔硅厚膜作微波无源器件的低损耗介质膜.研究了厚度为70μm的多孔硅/氧化多孔硅厚膜在低阻硅衬底上的形成,这层厚膜增加了衬底的电阻率,减少了微波的有效介质损耗.通过测量在低阻硅衬底上形成的氧化多孔硅厚膜上的共平面波导的微波特性,证明了在低阻硅衬底上用厚膜氧化多孔硅可以提高共平面传输线(CPW)的微波特性.     

低电压驱动的硅基Ka波段级联式MEMS移相器

通过在共平面波导上周期性地分布微机械电容,外加电压驱动改变电容值,可实现级联式MEMS移相器.本文讨论了优化相移特性对共平面波导特性阻抗及下拉电压的要求,通过工艺参数优化制备了高阻硅基上的Ka波段级联式MEMS移相器,测试结果表明制备器件具有较低的驱动电压,8V时即产生明显的相移量,在36GHz处15V驱动电压时相移量为118°,25V时为286°.对微结构弹性膜的机械振动寿命测试表明,13级级联的MEMS移相器所有弹性膜同步振动的寿命为3×10⁶次.为器件的实用化提供了重要保障.     

硅衬底上射频无源低通滤波器的设计及版图实现

文章系统地研究了微波无源低通滤波器的设计原理及其设计方法。根据网络综合法，设计出了一个—3dB截止频率为1．2GHz的2阶低通无源滤波器，其器件参数C1、L1、C2分别为2．56pF、13．252nH和2．56pF。采用自行设计的算法，编制了相应的Matlab程序，计算出滤波嚣的版图结构参数。最后，用ADS软件对该滤波器进行了版图级的模拟验证。结果表明，该微波无源滤波器的散射参数曲线与理想元件所组成的滤波器的散射曲线相吻合，且性能好，能够满足实际应用的需要。     

铝硅合金膜在MEMS电容式开关中的应用

对几种可用于MEMS电容式开关中的弹性薄膜材料进行了分析,含硅4%的轻质量铝合金具有较佳的性能。应用该弹性膜制备了微波MEMS电容式开关,实验结果表明,开关具有较低的激励电压,约为28V,在10GHz处的隔离度大于15dB。     

0.5μm SOI CMOS工艺开发与器件建模

对0.5 μm SOI CMOS工艺进行了开发,得到一套完整良好的工艺流程参数.根据流片测试结果,进行SOI CMOS器件的建模;利用BSIMproPlus软件中的BSIMSOI MOS模型,根据MOS管宽长比进行器件分类和建模,得到模型参数.对于部分耗尽SOI器件的固有浮体效应和kink效应,采用体接触方法来缓解其负...     

基于多孔硅的共平面波导制备及传输特性研究

多孔硅被认为是RF应用领域中较有潜力的衬底材料。文章利用多孔硅作衬底，制备了微型微波共平面波导，采用多线方法计算出该波导在多孔硅上的插入损耗和有效介电常数；提出了通过多孔硅的相对介电常数来确定多孔度的方法。实验测试结果表明，在20μm多孔硅上的波导，其插入损耗在1-30GHz范围内为1—40dB/cm；而在70μm多孔硅上制备的波导，其插入损耗在整个测试频段内不超过7dB/cm。通过有效介电常数的计算，推算出实验制备的70μm多孔硅材料的多孔度约为65％。     

高阻硅基铝硅合金弹性膜MEMS相移器

级联式MEMS相移器可通过悬浮于共平面波导之上的微机械可调电容的变化,来改变传输线的特性阻抗和相速,达到相移的目的.文中讨论了MEMS相移器特性对微机械电容和下拉电压的要求,并通过轻质量的铝硅合金弹性膜,获得了较低的下拉电压.测试结果表明,相移器的下拉电压不大于40V,且当控制电压大于10V时,即有明显的相移.该MEMS相移器制备于电阻率大于4000Ω*cm的高阻硅衬底上,获得了较好的传输特性,在整个测试频段1～40GHz,S21均小于3dB,并在25V时获得了大于25°的相移量.     

低损耗微波MEMS共平面波导在低阻硅上的实现

在低阻硅衬底上采用常规CMOS工艺和后处理微机械加工技术实现了微波MEMS共平面波导,并与高阻硅基平面结构共平面波导特性进行了比较.采用混合相似剖分有限元方法设计了一组不同特性阻抗值的传输线,并通过关键的混合腐蚀技术制备了50Ω和120Ω两种特性阻抗的传输线.由于腐蚀去除了信号线下方导致损耗的低阻硅衬底,使得传输线插入损耗、散射特性等得以改善.实验中,使用矢量网络分析仪分别在微机械加工前后对传输线进行了1GHz到40GHz频段的参数测试,利用多线分析技术对测试结果进行了分析.结果表明在微结构悬浮后共平面波导的损耗特性有了大幅度的降低,30GHz处插入损耗约为7dB/cm,较腐蚀前降低了10dB/cm.     

电荷泵技术在高压 MOS晶体管可靠性研究中的应用

主要阐述了电荷泵技术在14 V HV MOS晶体管可靠性研究中的应用.使用了一种改进的电荷泵技术分析了经过热载流子加压后的器件特性.使用这种方法,我们可以精确描述器件损伤的位置和程度,以及可以精确评估由于HCI效应引起的界面缺陷的变化,为器件优化与工艺改进提供重要参考信息.