Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Monolityczny mikrofalowy układ scalony GaN/AlGaN

Dobrzański L., Caban P., Kowalik A., Podgórski J., Rudziński M., Góra K., Jagoda A., Stańczyk B., Wojnowski D., Kozłowski A., Przyborowska K., Lewandowski A., Wiatr W., Paszkiewicz R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 6

6-9

PL

Przedstawiamy opracowanie przyrządów HEMT (High Electron Mobility Transistors) z GaN/AlGaN, a następnie pierwszego w Polsce monolitycznego mikrofalowego układu scalonego, w którym zastosowano przyrządy HEMT z GaN/AlGaN. Opracowanie przyrządów HEMT. Sekwencja warstw epitaksjalnych tworzących strukturę tranzystora była następująca: bufor AlN, kanał GaN, warstwa Schottky’ego AlGaN oraz warstwa podkontaktowa GaN. Strukturę wyhodowano na podłożu szafirowym. Wzór izolacji oraz wzór obszarów drenów i źródeł uzyskano metodą litografii optycznej. Wzór bramki o długości 500 nm i 440 nm otrzymano metodą bezpośredniej elektronolitografii na powierzchni półprzewodnika. Izolację przyrządów uzyskano przez wytrawienie obszaru ‘mesa’ w plaźmie chlorowej. Metalizacja kontaktów tworzyła struktura wielowarstwowa Ti/Al/Ni/Au. Powierzchnię kanału zabezpieczono przez nałożenie warstwy pasywującej Si3N4. Wzmocnienie tranzystorów w pasmie S i X wynosiło odpowiednio 16 i 11 dB (MSG/MAG Maximum Stable Gain). W najlepszym z kilku opisanych wariantów konstrukcyjnych i technologicznych uzyskano częstotliwość graniczną fT = 30 GHz, częstotliwość graniczną fMAX = 30 GHz. Ponadto stwierdzono, że unilateralne wzmocnienie mocy (UPG) równa się jeden dla częstotliwości ok. 30 GHz. Uzysk wynosił 70% co odpowiada 3000 dobrych przyrządów z płytki o średnicy 2”. Opracowanie mikrofalowego monolitycznego układu scalonego (MMIC).Opracowano pierwszy w Polsce mikrofalowy monolityczny układ scalony (MMIC), klucz typu SPDT (Single Pole Double Throw) stosowany zazwyczaj w układach transciever’ów (klucz nadawanie-odbiór). Układ zbudowany jest z czterech tranzystorów HEMT o szerokości bram μm. W paśmie 0-4 GHz straty wtrącenia są mniejsze niż 2 dB, a izolacja lepsza niż 23 dB. Wykazano, że po zmianie konstrukcji układu i stosując tę samą technologię można uzyskać straty wtrącenia mniejsze niż 1 dB. Przedstawiony układ MMIC jest demonstratorem technologii, przy pomocy której można wykonać układy scalone o parametrach na poziomie komercyjnym.

EN

We present the development of HEMT (High Electron Mobility Transistors) and MMIC (Microwave Monolithic Integrated Circuit) made of GaN/AlGaN. Development of HEMTs. The sequence of epitaxial layers grown on sapphire substrate was as follows: AlN buffer, GaN channel, AlGaN Schottky and GaN contact cap. Isolation pattern and ohmic metal pattern were obtained by optical lithography. The gate was 500 nm and 440 nm long and was written using e-beam directly on semiconductor wafer. Then gate metal was evaporated and lifted off. The isolation was obtained by mesa etching in pure chlorine plasma. Ohmic contact consisted of a Ti/Al/Ni/Au sandwich. Finally Si3N4 passivation was made to protect exposed channel surface. Transistors operate in S and X band, showing 16 and 10 dB MSG/MAG gain respectively. For the best layout design transistors exhibited frequency fT=30 GHz, frequency fMAX = 30 GHz, and exhibited UPG=1 (unilateral power gain) for frequency 30 GHz. The yield was 70%, what corresponds to about 3000 good devices form one 2” wafer. Development of monolithic microwave integrated circuit (MMIC). We developed transistor switch of SPDT (Single Pole Double Throw) type which is used in transceivers. The circuit consists of four HEMT devices having gate width of 150 μm, gate length of 440 nm and drain source distance of 3 μm. In the 0-4 GHz bandwidth insertion loss is less than 2 dB and isolation is better than 23 dB. It was demonstrated that increase of the gate width of transistors will improve insertion loss value to the level of 1 dB.

2

Analysis of errors in on-wafer measurements due to multimode propagation in CB-CPW

Lewandowski A., Wiatr W.

Journal of Telecommunications and Information Technology

|

2005

|

nr 2

16-22

EN

We study for the first time errors in on-wafer scattering parameter measurements caused by the parasitic microstrip-like mode propagation in conductor-backed coplanar waveguide (CB-CPW). We determine upper bound for these errors for typical CPW devices such as a matched load, an open circuit, and a transmission line section. To this end, we develop an electromagnetic-simulations-based multimode three-port model for the transition between an air-coplanar probe and the CB-CPW. Subsequently, we apply this model to examine errors in the device S parameters de-embedded from measurements affected by the parasitic MSL mode. Our analysis demonstrates that the multimode propagation in CB-CPW may significantly deteriorate the S-parameters measured on wafer.

3

A broadband multistate interferometer for impedance measurement

Szymański P., Wiatr W.

Journal of Telecommunications and Information Technology

|

2005

|

nr 2

29-33

EN

We present a new four-state interferometer for measuring vectorial reflection coefficient from 50 to 1800 MHz. The interferometer is composed of a four-state phase shifter, a double-directional coupler and a spectrum analyzer with an in-built tracking generator. We describe a design of the interferometer and methods developed for its calibration and de-embedding the measurements. Experimental data verify good accuracy of the impedance measurement.

4

Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia w układach sieci TN

Wiatr J., Wiatr W.

Elektro Info

|

2004

|

nr 11

20-21

PL

Jednym z elementów badań odbiorczych lub okresowych w instalacjach elektroenergetycznych o napięciu niższym niż 1kV jest ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia. W budownictwie powszechnie jest stosowany układ sieci TN. Ocenę skuteczności samoczynnego wyłączenia w badanej instalacji lub odbiorniku przeprowadza się przez porównanie wartości impedancji zmiennej pętli obwodu zwarciowego, wartości dopuszczalne impedancji tego obwodu oraz dopuszczalnego czasu samoczynnego wyłączenia.

5

A 24 GHz PHEMT-based oscillator

Lewandowski A., Kompa G., Mwema W., Wiatr W.

Journal of Telecommunications and Information Technology

|

2003

|

nr 1

15-19

EN

We present a systematic nonlinear procedure for designing microwave oscillators utilising a nonlinear PHEMT model, the negative resistance approach and the describing function concept. The procedure is applied in the design of a 24 GHz oscillator, which is then realised in hybrid technology. Measurement results show - 6% shift in the frequency but an acceptable agreement in the output power. A detailed analysis shows that the frequency shift arises mainly from inadequate CAD models in the K band, for the microstrip components employed in our design.

6

A method for evaluation of uncertainties of noise parameter measurement

Schmidt-Szałowski M., Wiatr W.

Journal of Telecommunications and Information Technology

|

2002

|

nr 1

34-38

EN

The assessment of uncertainties of a two-port noise parameters measurement, presented in the paper, relies on modeling of sources of errors and an investigation of propagation of the errors through a measurement system. This approach is based on a simplified additive error model and small-change sensitivity analysis. The evaluated uncertainties agrees with those observed in experiments. This method may be implemented in automatic noise measurement systems for on-line uncertainty assessment and for optimization of the design of an experiment.