张瑜洁
- 作品数：10 被引量：24H指数：3
- 供职机构：北京工业大学电子信息与控制工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市教委科技发展计划北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信更多>>
- 新型宽温区高热稳定性微波功率SiGe异质结双极晶体管被引量：2
- 2013年
- 宽温区大电流下的热不稳定性严重制约着功率SiGe异质结双极晶体管(HBT)在射频和微波电路中的应用.为改善器件的热不稳定性,本文利用SILVACO TCAD建立的多指功率SiGe HBT模型,分析了器件纵向结构中基区Ge组分分布对微波功率SiGe HBT电学特性和热学特性的影响.研究表明,对于基区Ge组分为阶梯分布的HBT,由于Ge组分缓变引入了少子加速电场,使它与均匀基区Ge组分HBT相比,具有更高的特征频率fT,且电流增益β和fT随温度变化变弱,这有利于防止器件在宽温区工作时电学特性的漂移.同时,器件整体温度有所降低,但器件各指温度分布均匀性较差.考虑多指HBT各发射极指散热能力存在差异,在器件纵向结构设计为基区Ge组分阶梯分布的同时,对其横向版图进行发射极指间距渐变结构设计,用于改善器件各指温度分布的均匀性,进而提高HBT的热稳定性.结果表明,与基区Ge组分为均匀分布的等发射极指间距结构HBT相比,新器件各指温度分布均匀性明显改善,fT保持了较高的值,且β和fT随温度变化不敏感,热不稳定性得到显著改善,显示了新器件在宽温区大电流下工作的优越性.
- 鲁东金冬月张万荣张瑜洁付强胡瑞心高栋张卿远霍文娟周孟龙邵翔鹏
- 关键词：SIGE异质结双极晶体管GE组分分布热稳定性
- 能带工程对基区非均匀掺杂的SiGe HBT温度特性的改善研究
- 功率异质结双极型晶体管(HBT)具有高输出功率、优异的高频特性、较宽的线性和高的效率，在微波功率领域得到广泛应用，并扮演着越来越重要的角色。但是，由于器件本身的自加热效应的影响，工作环境温度的不同，器件特性会发生漂移，特...
- 张瑜洁
- 关键词：温度特性GE组分分布电学性能
- Ge组分分布对基区杂质非均匀分布的SiGe HBT温度特性的影响被引量：3
- 2013年
- 众所周知,双极型晶体管的设计主要是基区的设计.一般而言,基区的杂质分布是非均匀的.本文首先研究了非均匀的杂质高斯分布对器件温度分布、增益和截止频率的温度特性的影响,发现增益和截止频率具有正温度系数,体内温度较高.随后研究了基区Ge组分分布对这些器件参数的影响.均匀Ge组分分布和梯形Ge组分分布的SiGe异质结双极型晶体管增益和截止频率具有负温度系数,具有较好的体内温度分布.进一步的研究表明,具有梯形Ge组分分布的SiGe异质结双极型晶体管,由于Ge组分缓变引入了少子加速电场,不但使它的增益和截止频率具有较高的值,而且保持了较弱的温度敏感性,在增益、特征频率大小及其温度敏感性、体内温度分布达到了很好的折中.
- 张瑜洁张万荣金冬月陈亮付强郭振杰邢光辉路志义
- 关键词：温度特性GE组分分布
- 一种采用SiGe HBT的新型超宽带有源可调衰减器
- 2013年
- 提出一种以SiGe HBT为有源器件的超宽带有源可调衰减器。在超宽频带内实现了宽增益调节范围和高线性度。详细分析了有源衰减器的最小插入损耗及最大衰减量,基于Jazz 0.35μm SiGe HBT工艺,通过选择合适的SiGe HBT有源器件,完成了超宽带有源可调衰减器的设计。利用安捷伦公司的ADS仿真软件,对设计的有源可调衰减器进行仿真验证。结果表明,在3.1～10.6GHz的超宽带内,当电压在0.4～1.8V的范围内变化时,该有源可调衰减器的增益动态范围大于50dB,S11在整个电压变化范围内均低于-10dB,且输入3阶交调点(IIP3)为13dBm。
- 邢光辉张万荣谢红云丁春宝陈亮郭振杰路志义张瑜洁周永强
- 关键词：超宽带有源衰减器可调衰减器SIGEHBT
- 基区Ge组分分布对SiGe HBTs热学特性的影响被引量：4
- 2012年
- 基区Ge组分的加入可以改善SiGe HBT的直流特性、频率特性和噪声特性,但Ge组分及其分布对HBT热学特性的影响报道还很少.本文利用SILVACO半导体器件仿真工具,建立了多指SiGe HBT模型,对基区具有不同Ge组分梯度结构的SiGe HBTs的热学特性和电学特性的热稳定性进行了研究.研究发现,在Ge组分总量一定的条件下,随着Ge组分梯度的增大,器件的特征频率明显提高,增益β和特征频率fΤ随温度变化变弱,器件温度分布的均匀性变好,但增益变小;而基区均匀Ge组分(Ge组分梯度为零)的HBT的增益较大,但随温度的变化较大,器件温度分布的均匀性也较差.在此基础上,将基区Ge组分均匀分布和Ge组分缓变分布相结合,提出了兼顾器件热学特性、增益特性和频率特性的新型基区Ge组分分布-分段分布结构.结果表明,相比于基区Ge组分均匀分布的器件,新器件温度明显降低;β和fΤ保持了较高的值,且随温度的变化也较小,显示了新结构器件的优越性.这些结果对HBT的热学设计具有重要的参考意义,是对SiGe HBT性能研究的一个补充.
- 赵昕张万荣金冬月付强陈亮谢红云张瑜洁
- 关键词：热学特性GE组分分布
- SiGe HBT双频段可变增益放大器设计被引量：2
- 2012年
- 提出了一款新型的双频段可变增益放大器(DBVGA),分别工作在3G-WCDMA的2.2GHz和WLAN的5.2GHz两个频段。放大器分为增益控制级、输入输出级和放大级。其中,增益控制级采用电流驱动技术和发射极串联电感来减小噪声和输入阻抗的影响,进而实现大动态的增益变化。输入级通过电容电感串并联方法实现双频段的输入匹配。放大级使用Cascode结构和电流复用技术来提高增益和减小功耗。采用Jazz 0.35μm SiGe BiCMOS工艺设计芯片版图,版图面积为0.5mm2。仿真结果表明,当控制电压从0V到1.4V变化时,DBVGA在2.2GHz和5.2GHz下的增益可变范围分别达到30dB和16dB,最大增益处的噪声分别为2.3dB和3.2dB,输入和输出驻波比约1.5。
- 路志义谢红云张万荣霍文娟郭振杰邢光辉张瑜洁丁春宝金冬月
- 关键词：电流复用HBT
- 一种利用衰减器实现的超宽带可变增益放大器被引量：2
- 2013年
- 提出了一种基于有源可调衰减器的超宽带可变增益放大器,以有源可调衰减器作为可变增益放大器的核心,并与高增益放大器级联,在3.1～10.6GHz超宽频带内实现了宽动态增益调节范围。基于Jazz 0.35μm SiGe HBT工艺,完成了超宽带可变增益放大器的设计,利用安捷伦公司的ADS仿真软件进行仿真验证。结果表明,在3.1～10.6GHz的超宽频带内,当电压在0.7～2.0V的范围内变化时,该放大器的动态增益变化范围大于60dB,3dB带宽大于7GHz,在整个电压变化范围内,S11和S22均低于-10dB,在最大增益处,噪声系数小于5dB。
- 邢光辉张万荣谢红云丁春宝郭振杰路志义张瑜洁张卿远
- 关键词：超宽带可变增益放大器
- 基于有源电感的全集成超宽带低噪声放大器被引量：6
- 2013年
- 利用有源电感来实现超宽带低噪声放大器(UWB LNA),不但可以减小芯片面积、改善增益平坦度,而且可通过外部调节偏置电压来调谐有源电感的电感值,进而调整设计中没有考虑到的由工艺变化及封装寄生带来的增益退化。采用TSMC 0.35μm SiGe BiCMOS工艺,利用Cadence设计工具完成了放大器电路及版图的设计。在3.1～10.6GHz工作频率范围内,通过外部调节电压来调谐有源电感,可使LNA的增益S21在16～19dB范围内变化,输入输出回波损耗S11,S22均小于-10dB,噪声为2.4～3.7dB,输入3阶截点IIP3为-4dBm。整个电路芯片面积仅为0.11mm2。
- 郭振杰张万荣金冬月谢红云丁春宝邢光辉路志义张瑜洁
- 关键词：有源电感超宽带低噪声放大器增益平坦度
- 射频前端宽带高Q值可调节集成有源电感被引量：5
- 2012年
- 针对传统接地有源电感的电感值低、Q值低等缺点,提出了一种改进型的有源电感,并给出了等效电路图及等效阻抗的表达式。基于TSMC 0.35μm SiGe BiCMOS工艺,利用Cadence软件,完成了电路和版图设计。提出的有源电感,在频率小于5GHz时,其等效电感值随频率变化很小,大于5GHz后,随频率变化略有增大。通过改变外加偏置电压,实现了电感值和Q值的可调,电感值可调范围为1.035～5.631nH,Q值最大值可达到1 557;同时,也可调节有源电感Q值达到最大值时所对应的工作频率。
- 郭振杰张万荣谢红云金冬月丁春宝陈亮邢光辉路志义张瑜洁
- 关键词：有源电感回转器品质因子反馈电阻
- 基区不同Ge组分分布的多指SiGe HBT热学特性
- 2012年
- 基于半导体器件仿真工具SILVACO TCAD,研究了三种常见的基区Ge组分分布(矩形、梯形和三角形)对多指功率SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的热学特性的影响。结果表明,基区Ge组分为梯形分布和三角形分布的多指SiGe HBT的增益随温度变化比较平缓,各发射极指的峰值温度明显小于矩形分布的各指峰值温度,器件纵向和表面温度分布也更加均匀,因此,与矩形分布相比,梯形分布和三角形分布的多指SiGe HBT在热学特性上有了很大的改善,电学特性也相对热稳定。在这三种结构中,梯形分布可以更好地兼顾增益特性和热学特性。
- 张瑜洁张万荣金冬月陈亮付强赵昕
- 关键词：HBTGE组分分布温度分布热学特性增益特性
