GaAs晶体管管芯的研究

【摘要】随着国际形势的日益多变，各个国家已经把自己的军用武器列入了各自的保密范畴。晶体管放大器作为微波领域最常见的模块，已被列为重点保密对象。如相控阵雷达收发前端等大功率微波模块所用到的晶体管芯片，已经对我国实施了禁运限制。为了研究出自主创新的放大器模块，我们有必要对晶体管放大器的管芯进行研究。管芯即为芯片去封装后裸露的器件，采用晶体管管芯设计放大器在发挥晶体管性能、减小体积、以及改善散热性等方面具有显著的优势，但由于管芯参数的离散性和键合工艺的差异性，由生产厂商提供的管芯模型难以有效地用于高性能微波放大器的设计。我们必须重新提取晶体管管芯的模型才能设计出高性能的微波放大器，所以准确的提取管芯的模型将成为微波工程领域的重点和难点，也是本课题重点研究的任务。本课题选取了Excelics公司的EPA060BV型号的GaAs管芯，对其进行模型的提取。论文首先介绍了GaAs晶体管的发展历史和研究意义，然后对放大器微波理论知识进行了详细的阐述。接着，我们介绍了晶体管放大器的各种模型，为最终我们提取管芯模型作准备。最后，我们为了精确的测得管芯模型，设计了一组TRL校准件，这样就可以把测试参考平面定位在管芯键合线的两边，从而去除矢量网络分析仪和测试电路板子所带来的误差，确保提取模型的准确性。在此基础上我们在管芯栅极和漏极两端加上直流偏置，从矢量网络分析仪上提取管芯的S参数。并将提取的管芯S参数导入ADS软件中，进行放大器的仿真设计。从仿真结果可以看出由管芯设计的放大器有着不错的性能。
【作者】陈名；
【导师】官伯然；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，电路与系统，2014，硕士
【关键词】GaAs；管芯；放大器；模型；校准件；

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