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RF CMOS工艺肖特基二极管特性及建模研究

朱彬

   随着射频无线通信市场的快速成长和移动通讯技术的发展,高性能射频微波器件的市场需求越来越大。肖特基势垒二极管(Schottky Barrier Diode,SBD)是射频电路中的重要元件之一,它是利用金属与半导体之间的接触势垒进行工作的一种多数载流子器件,不存在电荷存贮效应。与PN结二极管相比,它具有工作频率高、开关速度快、正向压降小等一系列特点,广泛地应用于射频信号整流、混频及低压基准电路中。将硅肖特基二极管集成到CMOS RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)中对提高射频电路性能,减小生产成本和芯片面积都是非常重要的。 当电路工作在射频频段时,由于硅衬底引入的体效应和二极管横向区域的分布效应,简单的分立肖特基二极管的模型已经不足以用来描述集成硅肖特基二极管的特性。本文基于DC和RF的测试数据,提出了一个新的、精确的包含体效应和分布效应的肖特基二极管的模型。这个新模型通过验证在50MHz~8.5GHz频率范围内都能很好地描述肖特基二极管的特性,为精确和可靠的电路仿真提供了保证。 本文的具体工作可归纳为: (1)采用中芯国际(SMIC)0.18μm RF CMOS工艺设计和制造了肖特基二极管,对肖特基二极管的结构进行了深入的研究,并改进了肖特基二极管的版图以提高其高频性能。 (2)根据测试结果分析和总结了影响肖特基二极管特性的因素,如肖特基接触和N阱欧姆接触之间的距离,肖特基接触的形状,肖特基接触的面积以及保护环等。 (3)基于测试数据建立了一个精确的肖特基二极管的模型。这个模型考虑到了硅衬底的体效应和分布效应,在50MHz~8.5GHz频率范围内很好地与测试数据吻合。同时还详细地介绍了本文所采用的参数提取的方法。……   
[关键词]:RF;CMOS;肖特基二极管;器件模型
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江大学2007年
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