收藏本站
《中国科学院上海冶金研究所》 2001年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

GaAs MESFET器件与光通信GaAs电路的研究

詹琰  
【摘要】: GaAs器件与电路具有高速度、低功耗、小噪声、耐高温、抗辐射等优点, 在光纤通信、卫星、超高速计算机、高速测试仪器、移动通讯和航空航天等 领域中有着重要的应用。而近年来,光纤通信技术的迅速发展使得超高速GaAs 集成电路的研究成为必然。随着GaAs集成电路的发展,集成度的提高,对 GaAs单晶阈值电压均匀性的要求也越来越高。 本文讨论了GaAs MESFET器件模型。由二区间模型导出了I_(DS)与V_(GS)和 V_(DS)的关系。但由于计算过于复杂,而工艺又多变,使用物理模型处理电路模 拟时,误差较大。因此在电路模拟程序SPICE或PSPICE中通常采用Curtice 模型和Statz模型。研究结果表明使用Sta地模型更适合GaAs电路的模拟。 本文设计了一套适合多种工艺的阈值电压均匀性研究测试版图,包括多 种材料参数及工艺参数测试图形。分别对采用隔离注入挖槽工艺和平面选择 离子注入自隔离工艺制备的GaAs MESFET阈值电压均匀性进行了比较研究。 结果表明,采用平面工艺制备的GaAs MESFET阈值电压均匀性比采用挖槽工 艺制备的GaAs MESFET阈值电压均匀性更好。 本文对分别采用隔离注入挖槽、平面自隔离和平面离子注入隔离三种工 艺制备的GaAs MESFET旁栅效应进行了研究。结果表明,采用注入隔离工艺 制备的MESFET的旁栅效应比采用自隔离工艺制备的MESFET的旁栅效应要 小。因此,采用注入隔离工艺可以减小器件的旁栅效应。另外,还采用平面 选择离子注入隔离工艺,开展了旁栅效应的光敏特性、迟滞现象、旁栅效应 对MESFET阈值电压的影响、MESFET漏源电压对旁栅阈值电压的影响、漏 源交换对旁栅阈值电压的影响、旁栅阈值电压与旁栅距的关系、旁栅效应与 浮栅的关系等研究。 本文建立了一套阈值电压自动测试系统,可对半绝缘GaAs单晶上制作的 MESFET器件的阈值电压进行自动测量,具有效率高、可靠性好的优点。测 试样品可以为rpZ和p3英寸以及p3英寸以下不规则片,并可给出阈值电压的 测量数据,作出阈值电压的mapping图,对阈值电压进行统计,计算阈值电 压的统计平均值、标准偏差等。该系统既是国内第一套也是国内独有的一套 GaAs阈值电压自动测试系统,对于开展国产GaAs材料与阈值电压均匀性关 系的研究具有重要的意义。 本文开展了2.SGb乃光纤通信用GaAS超高速判决电路的研究,设计了栅 长…m、耗尽型GaAs MESFET判决电路,经过PSPICE电路模拟和实际流片 ;测试,均验证该电路功能正确,达到了设计要求。电路判决灵敏度为20mV, 5 静态功耗为 35mw,芯片面积为 0.76 minXI.08mm,传输速率可达 2.SGb儿, 可应用于覆盖二.SGb/S系列光纤通信系统。该研究在国内属先进水平。 本文进行了2.SGb沾光纤通信用GaAs超高速时钟提取电路的研究,设计 的时钟提取电路经SPICE模拟,结果表明,电路可实现正确的功能,时钟频 。率达 2.5 GHz。在国内还未见这方面的研究报道。由于实验条件和时间的限制, 未对该电路进行流片工作。
【学位授予单位】:中国科学院上海冶金研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TN386.1

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 史常忻,李晓明,忻尚衡,陈益新;P埋层GaAs MESFET研究[J];半导体学报;1987年04期
2 朱德华,李国辉,张通和,王玉琦,孙贵如;Si,As双注入GaAs的RTA研究[J];半导体学报;1990年02期
3 黄庆安,童勤义,吕世骥;GaAs MESFET栅的取向效应——Ⅱ.实验[J];半导体学报;1992年05期
4 陈存礼,范仁永;Al-Si欧姆接触的连续CO_2激光辐照合金化[J];半导体学报;1983年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱德智,柯导明,陈军宁;高压LDMOS导通电阻的高温特性[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2002年02期
2 丁健;;光缆线路监测系统在安徽电网的建设及应用[J];安徽电力;2010年03期
3 陈军宁,柯导明,朱德智;高温、高压LDMOS导通电阻的特性[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年04期
4 王哲;;我国光纤通信的发展现状分析与发展前景[J];安阳师范学院学报;2012年02期
5 曾庆高;;半绝缘砷化镓材料的离子注入[J];半导体光电;1993年04期
6 龚道本;紫外敏感硅光伏二极管的正向特性[J];半导体光电;1998年05期
7 邓云龙,廖常俊,刘颂豪;高p型掺杂对高亮度发光二极管的作用[J];半导体技术;2002年04期
8 陈德英,唐国洪;硅尖阵列二极管性能的研究[J];半导体技术;1995年03期
9 陈德英;硅尖阵列二极管温度性能的研究[J];半导体技术;1997年04期
10 孙德明,肖梦秋,汪荣昌,戎瑞芬;Pt/TiO2二极管湿敏传感器[J];半导体技术;1998年05期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 杨隽奎;;提高遵义电力光纤传输网抗灾能力加快光纤传输通信网升级改造步伐[A];2008年抗冰保电技术论坛论文集(二)[C];2008年
2 郑祖民;;基于EPON技术的宽带接入网络建设[A];2007中国科协年会——通信与信息发展高层论坛论文集[C];2007年
3 张晓岁;;接入网与通信产品市场[A];四川省通信学会1997年学术年会论文集[C];1997年
4 林海平;王亮;;多电平方式的120Mbps数字电视光纤传输系统[A];四川省通信学会1997年学术年会论文集[C];1997年
5 王三;;千兆光纤收发模块SFP的设计及测试[A];2008通信理论与技术新进展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(上)[C];2008年
6 王三;;光纤收发器的方案设计及趋势[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(上册)[C];2009年
7 沈一春;刘明;薛群山;吴椿烽;;高强度耐弯单模光纤的研究与应用[A];中国通信学会2009年光缆电缆学术年会论文集[C];2009年
8 张臻;沈辉;朱家劲;蔡睿贤;;太阳电池组件阴影遮挡问题实验研究[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 程旭升;聚合物Bragg光纤光栅的制作及其传感特性的研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 肖新东;高速高灵敏度CMOS光接收机研究与实现[D];天津大学;2012年
3 蒋亚东;电子聚合物气、湿敏特性及机理研究[D];电子科技大学;2001年
4 戚永军;光纤共焦扫描显微成像技术的研究[D];南京理工大学;2002年
5 郑龙江;光纤式海藻叶绿素a浓度的荧光测量理论与实验研究[D];燕山大学;2002年
6 邓云龙;涡轮LP-MOCVD研制GaInP/GaA1InP应变多量子阱高亮度发光二极管[D];华南师范大学;2002年
7 涂洁磊;新型MIp~+-Al_(0.3)Ga_(0.7)As/p-n-n~+-GaAs结构太阳电池电子及辐照效应研究[D];四川大学;2002年
8 朱朝嵩;GaAs阈值电压均匀性与测试系统的研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2002年
9 曹琦;Ⅱ-Ⅵ族纳米半导体的光学特性的研究[D];南京理工大学;2004年
10 黄仕华;半导体中超快动力学过程的研究[D];复旦大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩笑;OCDMA通信系统中地址码的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 朱武增;水下机器人数字光纤传输系统的研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 黄德新;单向视频光端机的设计与研究[D];河南理工大学;2010年
4 徐祺;双向音频光端机的设计与研究[D];河南理工大学;2010年
5 杨鑫会;InGaAsP/InP多量子阱锁模激光器及其超短脉冲产生的研究[D];天津理工大学;2010年
6 赵兰兰;EDFA增益斜率影响因素的实验研究和数值模拟[D];江南大学;2010年
7 苏子龙;清远慧光变电站光纤通信系统设计[D];华南理工大学;2010年
8 伍雪焱;云南澜沧江水电集控中心通信组网方案研究[D];昆明理工大学;2008年
9 姜平涛;基于密集波分复用技术传输网的设计与实现[D];西安电子科技大学;2010年
10 曹春琴;单对磁极磁编码器新型磁体结构和信号处理的研究[D];沈阳工业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 周勉,史常忻;半绝缘砷化镓材料的铍离子注入[J];半导体学报;1985年04期
2 黄庆安,吕世骥,童勤义;GaAs MESFET栅的取向效应——Ⅰ.解析模型[J];半导体学报;1992年04期
3 张通和;李国辉;阎凤章;罗晏;吴瑜光;王文勋;;离子注入白光退火技术和浅结工艺的研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);1987年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 詹琰,王永生,赵建龙,夏冠群,孙晓玮,范恒;高速光纤通信用定时恢复判决电路[J];功能材料与器件学报;2001年01期
2 李瑞钢;SZ系列GaAs门电路应用研究[J];半导体技术;1989年06期
3 欧海疆,王渭源,赵崎华,蒋新元;Si~+,Mg~+(隐埋)双注入GaAs MESFET[J];半导体学报;1989年04期
4 胡少坚,夏冠群,冯明,詹琰,陈新宇,蒋幼泉,李拂晓;GaAs霍尔开关集成电路的研制[J];功能材料与器件学报;2003年01期
5 张有涛,夏冠群,李拂晓,高建峰,杨乃彬;旁栅效应对GaAs MESFET数字IC设计的影响[J];半导体学报;2005年04期
6 徐世晖,沈祥骥,毛昆纯,余志平;GaAs数字单片电路的计算机模拟[J];固体电子学研究与进展;1990年01期
7 张有涛,王洋,夏冠群,李拂晓,杨乃彬;GaAs flash ADC成品率及其性能的蒙特卡罗分析(英文)[J];半导体学报;2005年08期
8 袁明文;改善GsAs MESFET性能的考虑[J];半导体技术;1987年03期
9 H.V.Winston ,吴仲华;衬底对砷化镓场效应晶体管阈值电压的影响[J];微电子学;1985年01期
10 疾风;日本将增加GaAs的生产[J];半导体技术;1983年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Study of the Performance on Planar GaAs Radio Frequency Diode Mixer Device[A];2002海峡两岸三地无线科技研讨会论文集[C];2002年
2 牛智川;王晓东;汪辉;孔云川;澜清;周大勇;苗振华;封松林;;In_xGa_(1-x)As/GaAs自组织量子点材料、物理与器件[A];2001年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2001年
3 崔铮;阮环阳;邱松;;介电层表面修饰对有机场效应晶体管阈值电压的影响[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
4 郭云龙;狄重安;于贵;刘云圻;;薄膜微结构对有机光晶体管阈值电压的影响[A];全国第八届有机固体电子过程暨华人有机光电功能材料学术讨论会摘要集[C];2010年
5 孔卫国;陈思颖;张寅超;陈和;邱宗甲;王玉诏;刘鹏;倪国强;;基于转动拉曼测温激光雷达数据采集系统的阈值校正和延时补偿技术[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
6 朱岩;倪海桥;王海莉;贺继方;李密峰;尚向军;牛智川;;GaAs基异变量子阱[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
7 刘如彬;王帅;孙强;孙彦铮;;晶格失配GaAs太阳电池的渐变缓冲层生长技术研究[A];第十一届全国MOCVD学术会议论文集[C];2010年
8 季海铭;徐鹏飞;谷永先;杨晓光;杨涛;;新一代高速光通信网络用低成本、低功耗、高性能GaAs基1.3微米量子点激光器的研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
9 王履芳;涂洁磊;陈庭金;;MIp~+-Al_xGa_(1-x)As/p-n-n~+-GaAs太阳电池的理论I-V特性[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
10 武壮文;;掺硅水平砷化镓单晶的产业化[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王小庆;四十六所:以GaAs生产为主[N];中国电子报;2002年
2 江苏 顾勇 宋长青;四路优先判决电路[N];电子报;2004年
3 青山;砷化镓集成电路应用前景展望[N];中国电子报;2001年
4 张小明;砷化镓产业:中国后来居上不是梦[N];中国电子报;2003年
5 李飞;我国砷化镓产业链不断扩大[N];中国有色金属报;2003年
6 吴映红;GaAs集成电路市场千帆竞发[N];中国电子报;2000年
7 信息产业部电子第十三研究所 赵正平 李秀清;实现我国GaAs集成电路新发展[N];中国电子报;2001年
8 CCID微电子研究所;日益丰富的半导体材料[N];中国电子报;2002年
9 山西 杨德印;ZD-001C型水位控制器电路再剖析[N];电子报;2007年
10 湖北 张攀;改造简易充电器[N];电子报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 詹琰;GaAs MESFET器件与光通信GaAs电路的研究[D];中国科学院上海冶金研究所;2001年
2 朱朝嵩;GaAs阈值电压均匀性与测试系统的研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2002年
3 屈光辉;GaAs光电导开关中载流子输运规律研究[D];西安理工大学;2009年
4 田立强;高功率GaAs光电导开关的特性与击穿机理研究[D];西安理工大学;2009年
5 杨智;GaAs光电阴极智能激活与结构设计研究[D];南京理工大学;2010年
6 牛军;变掺杂GaAs光电阴极特性及评估研究[D];南京理工大学;2011年
7 郭娟;激光诱导的GaAs和GaN等离子体特性研究[D];山东师范大学;2010年
8 王卓;基于受激拉曼散射效应的窄带GaAs太赫兹辐射源及新型太赫兹探测技术的理论研究[D];天津大学;2009年
9 李冰寒;GaAs、GaSb基材料生长及其器件研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2004年
10 王鹏程;基于GaAs太阳能电池的NaYF_4稀土掺杂耦合对下转换的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 答元;MOS器件电离损伤的蒙特卡罗模拟研究[D];西安工业大学;2011年
2 孙家讹;纳米MOSFET量子效应模型与寄生电阻分析[D];安徽大学;2007年
3 鬲鹏飞;应变硅器件电学特性研究[D];西安电子科技大学;2009年
4 汪洋;非均匀掺杂衬底MOSFET的SPICE建模[D];安徽大学;2006年
5 李洋;基于MEMS技术的低阈值电压静电型微继电器的设计与研究[D];合肥工业大学;2009年
6 吴秀龙;基于数值模拟的LDMOS解析模型[D];安徽大学;2005年
7 黄金英;绝缘层对有机薄膜晶体管性能影响的研究[D];北京交通大学;2008年
8 李婧;并五苯薄膜晶体管电学特性的研究[D];北京交通大学;2009年
9 单忠飞;消除TrenchMOS表面静电的光刻工艺改进[D];上海交通大学;2010年
10 杨燮森;新型MIp~+-Al_xGa_(1-x)As/p-GaAs/n-GaAs/n~+-GaAs太阳电池[D];云南师范大学;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026