1 西安交通大学 电子与信息学部微电子学院
2 西安市微纳电子与系统集成重点实验室, 陕西西安 710049
均匀微带线是微带电路的基本结构, 建立微带线 PIM解析模型具有重要意义。本文基于受控源等效, 在微带线的集总电路等效模型中, 将微带线中的分布式寄生非线性 PIM源建模为二次受控电流源或电压源, 从而得到微带线 PIM电压和电流关系的传输矩阵表达式, 建立了寄生非线性机制的微带线 PIM解析计算模型; 并通过对比不同长度的镀镍微带线与不同浓度掺磷工艺镀镍微带线的传输互调与反射互调规律, 验证本文提出的 PIM传输矩阵方法的合理性。通过该模型提取了镍镀层在 0.71 GHz时的三阶相对磁导率非线性系数为 1×10-10 m2/A2。本文方法为进一步建立其他复杂结构微带电路 PIM模型提供了新思路。
无源互调 微带线 寄生非线性 相对磁导率非线性 覆铜板 Passive Intermodulation microstrip lines parasitic nonlinearity nonlinear relative permeability copper-clad laminate 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(7): 856
1 南京邮电大学 集成电路科学与工程学院, 南京 210003
2 南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室, 南京 210003
随着制造工艺的不断演进、电路规模的不断增大, 集成电路逐渐进入后摩尔时代。如何准确快速地进行寄生电容参数提取, 对于保证设计质量、减少成本和缩短设计周期变得越来越重要。文章提出了一种基于分段预留法的二维电容提取技术, 该技术基于改进的有限差分法, 采用非均匀网格划分和求解不对称系数矩阵方程, 模拟互连结构横截面, 可以高效计算出主导体的单位长度总电容以及主导体和相邻导体之间的单位长度耦和电容。为了验证提出方法的准确性和有效性, 进行了一系列验证实验。实验结果表明, 提出的互连线二维电容提取技术在寄生电容计算精度上平均提高了140倍, 运行时间平均缩了10%。
有限差分法 不对称系数矩阵 分段预留 寄生电容 FDM asymmetric coefficient matrix segment reservation parasitic capacitance
1 厦门理工学院 光电与通信工程学院， 福建 厦门 361024
2 北京大学 电子学院， 北京 100871
随着摩尔定律逼近极限，碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)被认为是5 nm以下CMOS晶体管的有力替代者。CNTFET具有准一维结构，栅极可有效控制导电沟道的导通/关断；同时，载流子在沟道内可实现近弹道输运，具有极高的迁移率。因此，CNTFET在低电压环境下，可提供较大的电流传输能力，为实现纳米级超大规模模拟/逻辑电路提供了解决方案。文章综述了CNTFET紧凑模型的发展现状，分析了现阶段面临的漏极电流精确模型、隧穿效应、寄生效应、多纳米管模型等存在的问题，重点探讨了针对这些问题的解决方案。最后对该紧凑模型未来的应用前景进行了讨论。
碳纳米管 漏极电流 隧穿效应 寄生效应 紧凑模型 CNTFET drain current tunneling effect parasitic effect compact model
强激光与粒子束
2023, 35(10): 103001
山西大学 物理电子工程学院 山西 太原 030006
宽带光电探测器广泛应用于量子光学和快速量子信息处理实验系统中。本文介绍了一种基于跨阻放大电路的宽带光电探测器, 详细分析了光电探测器的等效噪声模型, 理论上给出了光电探测器的电子学噪声和信号噪声输出特性; 作为比对分析, 同步建立了探测器的PSpice软件仿真模型, 分析了运算放大器的电压噪声、电流噪声以及寄生电容等参数对光电探测器性能的影响。在理论和仿真分析的基础上, 利用增益带宽积为3.9 GHz的低噪声运算放大器OPA847研制了宽带光电探测器, 光电探测器在分析频率100 MHz内的噪声功率谱线比较平坦, -3dB带宽约为110 MHz。
宽带 光电探测器 寄生电容 电压噪声 电流噪声 high bandwidth photodetector parasitic capacitance voltage noise current noise 量子光学学报
2023, 29(1): 010201
1 天津大学微电子学院，天津 300072
2 天津市成像与感知微电子技术重点实验室，天津 300072
转换增益是微光CMOS图像传感器的重要参数，转换增益的提高有助于提升图像传感器的信噪比，进而提升灵敏度和成像质量。由于转换增益与像素的寄生电容成反比关系，为有效提升转换增益，提出了一种基于自对准技术的4管有源像素寄生电容的二维物理模型。该模型建立了像素寄生电容与注入条件之间的关系，其中包括注入剂量、注入能量和复位电压，该模型的计算结果与TCAD仿真结果具有较高的一致性，二者之间的方差小于0.0028 fF2，验证了该模型的准确性。该模型能应用于高性能图像传感器尤其是高灵敏度微光图像传感器的设计和优化中。
有源像素 转换增益 寄生电容 注入工艺 激光与光电子学进展
2023, 60(19): 1926001
中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
该文设计了一款C波段单馈寄生阵列的宽带圆极化天线。此天线采用紧邻的双层F4B介质基板, 通过在方形驱动贴片上开槽及采用寄生阵列的设计实现了圆极化。对天线结构的设计步骤进行说明, 研究了各结构对天线阻抗带宽和轴比带宽的影响, 并研究了寄生贴片切角长度和驱动贴片上的缝隙宽度对天线轴比和带宽的影响。对天线的圆极化方向图进行了仿真。仿真结果表明,在5.5 GHz时实现了右旋圆极化, 最大增益为8.1 dBi。加工并测试了宽带圆极化天线, 测试结果与仿真结果基本相符, 天线实测的阻抗带宽为1.3 GHz, 轴比带宽为1.26 GHz。设计的叠层天线具有结构紧凑, 装配简单和轴比带宽大的优点。
圆极化天线 C波段 单馈圆极化 寄生阵列 叠层天线 circularly polarized antenna C-band single-fed circularly polarized parasitic array stacked antenna
1 华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510640
2 广州市艾佛光通科技有限公司, 广东 广州 510700
外部激励施加于薄膜体声波谐振器(FBAR)时会激发纵向与横向剪切的振动, 引发能量损耗, 为了减少寄生谐振, 降低FBAR器件的工作损耗, 提高器件的品质因数, 故需要抑制横向剪切振动。该文采用有限元仿真法讨论了顶电极边缘负载参数对FBAR器件横向寄生的影响, 并通过COMSOL仿真软件实现且制备了结构完整的谐振器。测试结果表明, 负载结构可有效提升器件品质因数约10%。
薄膜体声波谐振器 边缘负载 有限元仿真 寄生 FBAR edge load finite element simulation parasitics
红外与毫米波学报
2022, 41(6): 1042
