砷化鋁鎵/砷化鎵異質接面雙極性電晶體之研製及壓控振盪器設計與製程

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姓名

王瑞慶(Ruan-Qing Wang ) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程研究所

論文名稱

砷化鋁鎵/砷化鎵異質接面雙極性電晶體之研製及壓控振盪器設計與製程

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摘要(中)

在本論文中，我們著重的是AlGaAs/GaAs異質接面雙極性電晶體的製作並討論其特性。在製作的過程中，我們利用材料的晶格方向的蝕刻特性，設計了self-aligned及non-self-aligned兩種不同的製程方式。其中self-aligned的製程中有利於降低基極的電阻及CBC，如此的特性會增加fT及fMAX的頻率響應。 Self-aligned HBT的fT = 34 GHz，fMAX = 30 GHz； Non-self-aligned HBT 的fT = 31 GHz，fMAX = 17.75 GHz。
在VCO電路的應用上，利用在製作HBT的過程中基極及集極的p-n接面製作變容二極體，以達成異質接面雙極性電晶體及變容二極體的整合製程。此外HBT比本質接面雙極性電晶體( BJT )元件有更好的頻率響應，如此可設計出在單晶微波積體電路（MMIC）上之高頻壓控振盪器（VCO）。文中介紹了1.8 GHz與5.8 GHz VCO的設計與模擬，並量測 1.8 GHz VCO的量測特性為：Varactor 電壓為0時，輸出的頻率為2.1 GHz，輸出功率為0.43 dBm，相位雜訊為-76 dBc/Hz。

關鍵字(中)

★ 單晶微波積體電路
★ 本質接面雙極性電晶體
★ 異質接面雙極性電晶體
★ 變容二極體
★ 高頻壓控振盪器

關鍵字(英)

★ AlGaAs/GaAs
★ MMIC
★ non-self-aligned
★ self-aligned
★ VCO

論文目次

第一章導論…………………………………………….…..1
第二章異質接面雙極性電晶體之製程與測量……..…….4
2 - 1 元件原理………………………..…………….4
2 - 2 元件佈局之設計……………………..……….7
2 - 3 製程步驟…………………………….………10
2 - 4 元件特性的量測……………………….……23
2 - 4.1元件的結構……………………..23
2 - 4.2直流量測………………………..24
2 - 4.3高頻量測………………………..28
2 - 5 利用基-集極接面製作變容二極體……..…..33
2 - 6 結果分析與討論…………………..………...40
第三章壓控振盪器原理及設計………………………….41
3 - 1 振盪器之設計原理……………….…………42
3 - 2 壓控振盪器之設計步驟及模擬結果…….....48
3 - 2.1 MMIC…………………………..49
3 - 2.2 MIC………………………….....58
3 - 3 研究與討論…………………….…………....64
第四章壓控振盪器之實作與測量結果……………….....65
4 - 1 氧化鋁基板電路之製程步驟……….…..…..66
4 - 2 壓控振盪器之測量…………………….…....77
第五章結論………………………………………...……..90
參考文獻………………………………………………….…..92

參考文獻

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指導教授

辛裕明(Yue-Ming Hsin)

審核日期

2001-7-5

推文