亚太经合组织gydF4y2Ba 主动和被动电子元件gydF4y2Ba 1563 - 5031gydF4y2Ba 0882 - 7516gydF4y2Ba Hindawi出版公司gydF4y2Ba 10.1155 / 2016/8506507gydF4y2Ba 8506507gydF4y2Ba 研究文章gydF4y2Ba 噪声参数分析不同大小的锗硅HBTs击穿区域gydF4y2Ba http://orcid.org/0000 - 0002 - 9890 - 5240gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba Chie-IngydF4y2Ba 1、2gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba Yan-TinggydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba Wei-ChenggydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 王gydF4y2Ba 魏gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 电气工程系gydF4y2Ba 国立中山大学gydF4y2Ba 70号Lienhai Rd。gydF4y2Ba 高雄80424gydF4y2Ba 台湾gydF4y2Ba nsysu.edu.twgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 通信工程学院gydF4y2Ba 国立中山大学gydF4y2Ba 70号Lienhai Rd。gydF4y2Ba 高雄80424gydF4y2Ba 台湾gydF4y2Ba nsysu.edu.twgydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 03gydF4y2Ba 06gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 09年gydF4y2Ba 09年gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba 09年gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 版权©2016 Chie-In李et al。gydF4y2Ba 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。gydF4y2Ba

噪声参数的硅锗(锗硅)异质结双极晶体管(HBTs)研究了不同大小的首次故障区域。锗硅HBTs发射器的长度缩短,最低噪声图分解减少。此外,窄发射器也能减少噪声图宽度的锗硅HBTs雪崩地区。减少噪声性能较小的锗硅HBTs发射器的长度和宽度崩溃导致产生的低噪声谱密度破裂机制。良好的实验和模拟噪声性能之间的协议分解为不同大小的锗硅HBTs实现。提出了分析可以对射频电路操作分解地区。gydF4y2Ba

 无线通信天线研究中心gydF4y2Ba 1。介绍gydF4y2Ba

特征的高频噪声晶体管(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba)是至关重要的射频(RF)电路设计由于晶体管噪声生成可以确定最低能被探测到的信号强度。晶体管可以依赖设备的噪声特征几何(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba]。有一些文献[gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba]报告几何锗硅HBTs噪声参数的正常操作条件下。射频电路通常是阻止操作在高电场区域,因为噪音性能可以在分解退化。然而,高输出功率要求对于某些应用程序的压控振荡器(配装)中提到的gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba]。电路设计人员可以增加电源电压以上collector-emitter击穿电压(gydF4y2Ba BgydF4y2Ba VgydF4y2Ba CgydF4y2Ba EgydF4y2Ba OgydF4y2Ba )配装[gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba)实现高功率微波源。这个射频电路应用电离区域的影响,噪声性能的锗硅HBTs需要考虑,因为分解机制可以产生过多的噪音。在[gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba),以上锗硅HBTs噪声参数gydF4y2Ba BgydF4y2Ba VgydF4y2Ba CgydF4y2Ba EgydF4y2Ba OgydF4y2Ba 已经为特征。然而,调查噪声参数的锗硅HBTs击穿区域没有被报道为不同大小。gydF4y2Ba

我们以前的研究集中在故障噪声建模对锗硅HBTs [gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba]。在这项工作中,我们扩展的分析设备几何锗硅雪崩地区HBTs噪声参数的关系。噪声性能依赖发射器大小是碰撞电离的报道。锗硅HBTs乘法的因素也分析不同尺寸。本研究对设备大小可以受益的射频电路的应用程序崩溃。gydF4y2Ba

 2。方法gydF4y2Ba

锗硅HBTs可以依赖设备的噪声参数几何(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba]。为了扩展几何分析从正常操作区域gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba)崩溃政权适合大功率VCO的应用程序(gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba),我们的目标是研究发射极噪声参数的大小依赖雪崩地区工作。这项工作利用射频测量获得不同大小的设备的射频噪声模型的噪声性能和分析发射器大小依赖崩溃。在[gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba),直流测量是用来提取噪声模型的等效电路参数几何分析在正常操作区域。另一方面,分解操作,文献[gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba)描述雪崩噪声源通过使用直流测量固定装置大小如表所示gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

对比提取和噪声谱密度计算崩溃gydF4y2Ba VgydF4y2Ba BgydF4y2Ba EgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1.1gydF4y2Ba V和gydF4y2Ba VgydF4y2Ba CgydF4y2Ba EgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 3.6gydF4y2Ba 为不同大小的锗硅HBTs V。gydF4y2Ba

操作区域gydF4y2Ba ⁢表征方法gydF4y2Ba
直流gydF4y2Ba 射频gydF4y2Ba
雪崩地区gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba]gydF4y2Ba ∗gydF4y2Ba 这项工作gydF4y2Ba
正常的地区gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba]gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba]gydF4y2Ba

∗gydF4y2Ba 固定设备的大小。gydF4y2Ba

有别于传统的直流测量表征方法,提出了基于射频测量方法可以利用,进一步揭示了分解的RF相位延迟机制。在文献[gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba),他们还应用射频测量锗硅HBTs的噪声特性。然而,他们的分析噪声参数的不同大小的锗硅HBTs只侧重于正常操作政权如表所示gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。这项工作首先研究发射极大小依赖的噪音参数在雪崩地区。图在这项研究中使用的设备的噪音参数依赖发射器尺寸如图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。类似于(gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba)在四个不同的发射极晶体管的尺寸,四个不同大小的发射器组成1.7×0.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(发射极总面积= 1.36gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和总发射器外围= 15.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba1.7×0.6米)gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(发射极总面积= 4.08gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和总发射器外围= 18.4gydF4y2Ba μgydF4y2Ba10.2×0.2米)gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(发射极总面积= 8.16gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和总发射器外围= 83.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba10.2×0.6 m),gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(发射极总面积= 24.48gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和总发射器外围= 86.4gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米)与相同的4选择发射器的手指在这项工作在极端条件下为了研究噪声性能。gydF4y2Ba

提出了分析的流程图。锗硅HBTs的截面图的不同的发射器长度和发射器宽度也会显示。射频噪声模型包括归纳分解网络。虽然这里的噪声模型提出为了完整性是一样的(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba),这项工作进一步扩展为不同大小的噪声特性。gydF4y2Ba

所选设备的几何是允许的最小和最大情况下的铸造设计工具。4发射器手指的数量是固定的。这工作和之间的区别gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba)是我们关注噪声参数调查崩溃。在图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba锗硅HBT噪声模型,提出了调查的噪音参数依赖设备在故障显示大小。虽然可以称为[等效电路模型gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba),这里介绍的每个元素的描述是为了完整性。雪崩噪声来源gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba vgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ¯gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba vgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba pgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ¯gydF4y2Ba 破坏网络中用来描述电子的过剩噪声源于随机现象和洞雪崩倍增机制,分别。给出了噪声谱密度(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba]gydF4y2Ba (1)gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba dgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba BgydF4y2Ba CgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba kgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

此外,电子细分电感gydF4y2Ba lgydF4y2Ba jgydF4y2Ba cgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 和阻力gydF4y2Ba RgydF4y2Ba jgydF4y2Ba cgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 模拟射频电子雪崩延迟机制。反向基极电流引起的孔(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba所描述的是雪崩跨导gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 对应于霍尔电导gydF4y2Ba RgydF4y2Ba jgydF4y2Ba cgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba pgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 在雪崩网络。此外,gydF4y2Ba lgydF4y2Ba jgydF4y2Ba cgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba pgydF4y2Ba 介绍了射频雪崩延迟机制的漏洞。gydF4y2Ba CgydF4y2Ba bgydF4y2Ba egydF4y2Ba 和gydF4y2Ba CgydF4y2Ba bgydF4y2Ba cgydF4y2Ba 分别代表了基极发射极和基极集电极结电容。gydF4y2Ba RgydF4y2Ba pgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 是基极发射极结电阻。gydF4y2Ba GgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 与时间常数gydF4y2Ba τgydF4y2Ba 是跨导。gydF4y2Ba RgydF4y2Ba ogydF4y2Ba 是输出电阻。gydF4y2Ba RgydF4y2Ba bgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 是内在阻力。gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ¯gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ¯gydF4y2Ba 代表了基极电流散粒噪声和集电极电流噪声,分别。他们也被认为是噪声相关性在噪声模型中。等效电路元素和噪声源的确定提出了射频噪声模型使用过程(gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba在射频测量结果在哪里安装。所不同的是,射频雪崩网络进一步被认为是在这个射频噪声模型,以研究噪声参数依赖发射器碰撞电离区域的大小。gydF4y2Ba

 3所示。结果与讨论gydF4y2Ba

锗硅HBTs各种发射器大小通过台湾半导体制造公司生产使用0.18gydF4y2Ba μgydF4y2Bam BiCMOS技术节点。噪声参数包括最低噪声图gydF4y2Ba NgydF4y2Ba FgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 优源导纳gydF4y2Ba YgydF4y2Ba ogydF4y2Ba pgydF4y2Ba tgydF4y2Ba 和等效噪声电阻gydF4y2Ba RgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 不同大小的锗硅HBTs崩溃政权通过ATN NP5B噪声测量系统测量。噪声参数测量的校准程序执行从1到18 GHz的ATN系统(gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba]。在数据gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba,测量和模拟噪声参数对锗硅HBTs各种发射器大小相比,和良好的协议实现,验证了射频噪声模型为不同的大小。gydF4y2Ba

测量(符号)和模拟(线)最低噪音图和等效噪声电阻gydF4y2Ba VgydF4y2Ba BgydF4y2Ba EgydF4y2Ba = 1.1 V和gydF4y2Ba VgydF4y2Ba CgydF4y2Ba EgydF4y2Ba = 3.6 V击穿地区不同发射器宽度。发射器长度固定为1.7gydF4y2Ba μgydF4y2Bam。固体和虚线描绘从噪声模型获得的结果与不考虑分解网络,分别。插图中,结果为不同的发射器长度0.6发射器宽度是固定的gydF4y2Ba μgydF4y2Ba所示。(一)最低噪声图。(b)等效噪声电阻。gydF4y2Ba

测量(符号)和模拟(线)最优源阻抗与真实的一部分gydF4y2Ba VgydF4y2Ba CgydF4y2Ba EgydF4y2Ba 对于不同的发射器宽度。gydF4y2Ba VgydF4y2Ba BgydF4y2Ba EgydF4y2Ba 在1.1 V。工作频率在2 GHz。发射器长度固定为10.2gydF4y2Ba μgydF4y2Bam。固体和虚线描绘从噪声模型获得的结果与不考虑分解网络,分别。插图中,结果为不同的发射器长度0.6发射器宽度是固定的gydF4y2Ba μgydF4y2Ba所示。gydF4y2Ba

在图gydF4y2Ba 2(一个)gydF4y2Ba1.7,发射器的长度是固定的gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米,gydF4y2Ba NgydF4y2Ba FgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 降低和减少排放国宽度从0.6gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米至0.2gydF4y2Ba μgydF4y2Bam。此外,等效噪声电阻的减少也能减少患锗硅HBTs发射器宽度从0.6gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米至0.2gydF4y2Ba μgydF4y2Bam如图gydF4y2Ba 2 (b)gydF4y2Ba。在表gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba,确定故障噪声谱密度。gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba dgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba dgydF4y2Ba pgydF4y2Ba 造成雪崩噪声谱密度吗gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba vgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ¯gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba vgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba pgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ¯gydF4y2Ba ,分别。gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba cgydF4y2Ba 产生的散粒噪声谱密度吗gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ¯gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ¯gydF4y2Ba ,分别。1.7作为发射器的长度是固定的gydF4y2Ba μgydF4y2Bam,谱密度减少和降低排放国宽度。较低gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba dgydF4y2Ba 锗硅HBT降低噪声宽度窄发射器的性能,因此,gydF4y2Ba NgydF4y2Ba FgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 和gydF4y2Ba RgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 成为低,如图gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba。此外,信噪比(信噪比)增加的宽度窄发射器如表所示gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba由于低gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba dgydF4y2Ba 上面提到的。高信噪比代表低噪声性能(gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba]。另一方面,当发射器宽度是固定的0.6gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米,gydF4y2Ba NgydF4y2Ba FgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 和gydF4y2Ba RgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 减少和信噪比增加而减少排放国长度从10.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米至1.7gydF4y2Ba μgydF4y2Ba如插图所示的数据gydF4y2Ba 2(一个)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 2 (b)gydF4y2Ba和表gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba由于减少了故障噪声谱密度的短发射器长度见表gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba。的分析gydF4y2Ba NgydF4y2Ba FgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 和gydF4y2Ba RgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 依赖发射器长度和宽度表明小型发射器的大小可以减少噪音的锗硅HBTs操作故障区域。这是解释如下。较小的发射器可以减少设备当前大小。锗硅HBTs基极集电极电流的减少,噪声谱密度可以降低(gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba]。因此,噪声性能和降低排放的大小减少。大gydF4y2Ba RgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 可以引入难以实现最小噪声匹配(gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba]。锗硅HBTs发射器宽度窄、短发射器长度较小gydF4y2Ba RgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 比宽宽度和长度HBTs如图gydF4y2Ba 2 (b)gydF4y2Ba。因此,体积小的锗硅HBTs似乎是一种获取最小噪声匹配条件的低噪声射频电路的设计。gydF4y2Ba

对比提取和噪声谱密度计算崩溃gydF4y2Ba VgydF4y2Ba BgydF4y2Ba EgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1.1gydF4y2Ba V和gydF4y2Ba VgydF4y2Ba CgydF4y2Ba EgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 3.6gydF4y2Ba 为不同大小的锗硅HBTs V。gydF4y2Ba

年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba dgydF4y2Ba ngydF4y2Ba /gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba dgydF4y2Ba pgydF4y2Ba 从计算(×10gydF4y2Ba−22gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba2gydF4y2Bas)gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba dgydF4y2Ba ngydF4y2Ba /gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba dgydF4y2Ba pgydF4y2Ba 从提出了噪声模型(×10gydF4y2Ba−22gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba2gydF4y2Bas)gydF4y2Ba
0.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米×1.7gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba 0.72/0.62gydF4y2Ba 0.69 -0.74/0.60 -0.65gydF4y2Ba
0.6gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米×1.7gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba 0.80/0.70gydF4y2Ba 0.78 -0.84/0.67 -0.73gydF4y2Ba
0.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米×10.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba 0.85/0.71gydF4y2Ba 0.83 -0.89/0.69 -0.74gydF4y2Ba
0.6gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米×10.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba 0.92/0.75gydF4y2Ba 0.90 -0.95/0.73 -0.77gydF4y2Ba

信噪比(信噪比)的锗硅HBTs不同的区域gydF4y2Ba VgydF4y2Ba BgydF4y2Ba EgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1.1gydF4y2Ba V和gydF4y2Ba VgydF4y2Ba CgydF4y2Ba EgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 3.6gydF4y2Ba 在分解地区V。工作频率在2 GHz。gydF4y2Ba

发射器宽度= 0.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba 发射器宽度= 0.6gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba
发射器长度= 1.7gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba 85.6 dBgydF4y2Ba 84.7 dBgydF4y2Ba
发射器长度= 10.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba 85.2 dBgydF4y2Ba 78.6 dBgydF4y2Ba

优源阻抗的实部再保险(gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ogydF4y2Ba pgydF4y2Ba tgydF4y2Ba )如图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba用于研究最优的几何依赖噪声来源条件匹配的射频电路(gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba]。图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba表明,窄发射器宽度可以提高再保险(gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ogydF4y2Ba pgydF4y2Ba tgydF4y2Ba )。这是解释如下。再保险公司(gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ogydF4y2Ba pgydF4y2Ba tgydF4y2Ba )可以在输入比例的阻力,因为最优源阻抗是一个输入噪声匹配特征(gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba]。当发射器宽度从0.6下降gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米至0.2gydF4y2Ba μgydF4y2Bam,故障电阻的输入增加从98年gydF4y2Ba ΩgydF4y2Ba 到126年gydF4y2Ba ΩgydF4y2Ba 发射器固定长度的10.2gydF4y2Ba μgydF4y2Bam。这个较高的击穿阻力的输入提高再保险(gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ogydF4y2Ba pgydF4y2Ba tgydF4y2Ba 锗硅HBTs发射器宽度窄)。另一方面,当发射器宽度是固定的0.6gydF4y2Ba μgydF4y2Bam,再保险公司(gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba ogydF4y2Ba pgydF4y2Ba tgydF4y2Ba )增加而减少排放国长度如图的插图所示gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba由于较高的击穿阻力对锗硅HBTs发射器长度越短。从98年击穿阻力增加gydF4y2Ba ΩgydF4y2Ba 到156年gydF4y2Ba ΩgydF4y2Ba 发射器的长度从10.2下降gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米至1.7gydF4y2Ba μgydF4y2Bam。常规分析最优源阻抗的实部为不同大小的设备集中在正常操作区域(gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba]。这项工作进一步探讨最优源阻抗的实部设备大小雪崩地区的依赖。这一分析表明,较小的发射器大小可以增加最优源阻抗的实部雪崩地区由于故障电阻的增加从而影响输入噪声匹配的特点。gydF4y2Ba

模拟结果通过使用传统的噪声模型没有考虑了射频雪崩碰撞电离地区网络比较,发现偏差为不同大小的锗硅HBTs如图gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba。大的偏差gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba cgydF4y2Ba 在传统模型中观察到的长发射器长度和更广泛的发射器宽度大小的设备如表所示gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba因为故障噪声谱密度更明显大大小的锗硅HBTs报道在表gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba。相反,获得gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba cgydF4y2Ba 从我们的射频噪声模型计算值。此外,提取故障噪声谱密度可以使用(与理论结果吻合较好gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba为不同大小的锗硅HBTs)。gydF4y2Ba

确定基础和收藏家噪声谱密度的不同大小的锗硅HBTs分解的区域gydF4y2Ba VgydF4y2Ba BgydF4y2Ba EgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1.1gydF4y2Ba V和gydF4y2Ba VgydF4y2Ba CgydF4y2Ba EgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 3.6gydF4y2Ba V。的结果提出了噪声模型,计算,与传统模型进行了比较。结果的变异是表示从提出了模型内的噪声性能拟合偏差1%。gydF4y2Ba

年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba /gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba cgydF4y2Ba 从提出了噪声模型(×10gydF4y2Ba−24gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba2gydF4y2Bas)gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba /gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba cgydF4y2Ba 从计算(×10gydF4y2Ba−24gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba2gydF4y2Bas)gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba bgydF4y2Ba /gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba cgydF4y2Ba 与传统的噪声模型(×10gydF4y2Ba−24gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba2gydF4y2Bas)gydF4y2Ba ∗gydF4y2Ba
0.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米×1.7gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba 5.44 -5.97/42.83 -43.32gydF4y2Ba 5.64/43.11gydF4y2Ba 6.11/43.36gydF4y2Ba
0.6gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米×1.7gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba 7.21 -7.76/46.3 -47.0gydF4y2Ba 7.41/46.76gydF4y2Ba 8.01/47.33gydF4y2Ba
0.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米×10.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba 8.54 -8.90/48.87 -49.36gydF4y2Ba 8.86/49.12gydF4y2Ba 9.41/49.89gydF4y2Ba
0.6gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米×10.2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米gydF4y2Ba 11.01 -11.72/55.68 -56.19gydF4y2Ba 11.65/55.89gydF4y2Ba 12.87/56.93gydF4y2Ba

∗gydF4y2Ba 很难实现由传统噪声模型误差低于1%,偏离值计算结果决定。gydF4y2Ba

 4所示。结论gydF4y2Ba

摘要噪声参数的调查依赖设备几何锗硅雪崩地区HBTs操作是首次提出。锗硅HBT最低噪声图分解减少,减少排放的长度。此外,窄发射器宽度降低噪声图雪崩地区。减少噪音和减少设备尺寸在发现故障是由于低分解为较小的设备噪声谱密度电流低于大型设备。良好的噪声性能的实验和模拟结果之间的协议分解为不同大小的锗硅HBTs获得。本研究对设备大小可以受益的射频电路的应用程序崩溃。gydF4y2Ba

 相互竞争的利益gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突。gydF4y2Ba

 确认gydF4y2Ba

作者要感谢国家中心(CIC)芯片实现,新竹,台湾芯片支持,台湾半导体制造公司(台积电),新竹,台湾,为芯片制造、国家纳米器件实验室(NDL),新竹,台湾,对高频噪声测量的支持,和无线通信天线研究中心,高雄,台湾,支持。gydF4y2Ba

 陈gydF4y2Ba j。gydF4y2Ba 0.18的低功耗超宽频低杂讯放大器gydF4y2Ba μgydF4y2Bam CMOS技术gydF4y2Ba 主动和被动电子元件gydF4y2Ba 2013年gydF4y2Ba 2013年gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 953498年gydF4y2Ba 10.1155 / 2013/953498gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84900670341gydF4y2Ba CaddemigydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba SanninogydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 小信号和噪声模型测定双多晶硅自对准双极晶体管gydF4y2Ba 主动和被动电子元件gydF4y2Ba 1994年gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 167年gydF4y2Ba 175年gydF4y2Ba 10.1155 / 1994/38702gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba W.-K。gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 陈gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 垫片厚度对双极晶体管的噪声性能的影响gydF4y2Ba IEEE电子设备gydF4y2Ba 2004年gydF4y2Ba 51gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba 1534年gydF4y2Ba 1537年gydF4y2Ba 10.1109 / TED.2004.833959gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 4444361529gydF4y2Ba 张gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 妞妞gydF4y2Ba G。gydF4y2Ba CresslergydF4y2Ba j . D。gydF4y2Ba 约瑟夫gydF4y2Ba a·J。gydF4y2Ba 弗里曼gydF4y2Ba G。gydF4y2Ba HaramegydF4y2Ba d . L。gydF4y2Ba 几何缩放的影响锗硅HBTs的频率响应和噪声性能gydF4y2Ba IEEE电子设备gydF4y2Ba 2002年gydF4y2Ba 49gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 429年gydF4y2Ba 435年gydF4y2Ba 10.1109/16.987113gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0036494365gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 朱gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 恩gydF4y2Ba C . C。gydF4y2Ba 易gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 设计的振荡器相位噪声低,介质输出功率在0.25gydF4y2Ba μgydF4y2Ba米GaN-on-SiC高电子迁移率晶体管技术gydF4y2Ba 专业微波、天线与传播gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 795年gydF4y2Ba 801年gydF4y2Ba 10.1049 / iet-map.2014.0449gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84930432487gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 朱gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 恩gydF4y2Ba C . C。gydF4y2Ba 易gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 毛gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 杨gydF4y2Ba W。gydF4y2Ba 极低的相位噪声和高功率集成振荡器的设计在0.25gydF4y2Ba μgydF4y2Bam GaN-on-SiC HEMT技术gydF4y2Ba IEEE微波和无线组件信件gydF4y2Ba 2014年gydF4y2Ba 24gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 120年gydF4y2Ba 122年gydF4y2Ba 10.1109 / lmwc.2013.2290222gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84896701868gydF4y2Ba 江gydF4y2Ba W。gydF4y2Ba 什gydF4y2Ba N。gydF4y2Ba 普拉萨德gydF4y2Ba s D。gydF4y2Ba YatsuigydF4y2Ba K。gydF4y2Ba 实验和模拟研究虚阴极振荡器的新配置gydF4y2Ba IEEE等离子体科学gydF4y2Ba 2004年gydF4y2Ba 32gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 54gydF4y2Ba 59gydF4y2Ba 10.1109 / tps.2004.823979gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 2442417416gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 控制gydF4y2Ba 小时。gydF4y2Ba SuttorpgydF4y2Ba T。gydF4y2Ba 一杯啤酒gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 完全集成的锗硅配装与强大的输出缓冲区77 - GHz汽车雷达系统和应用程序在100 GHzgydF4y2Ba IEEE固态电路杂志》上gydF4y2Ba 2004年gydF4y2Ba 39gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 1650年gydF4y2Ba 1658年gydF4y2Ba 10.1109 / jssc.2004.833552gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 5444245779gydF4y2Ba 这项法律gydF4y2Ba P。gydF4y2Ba 拉蒙纳gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 散粒gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba JungemanngydF4y2Ba C。gydF4y2Ba ShimukovitchgydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 克劳斯gydF4y2Ba W。gydF4y2Ba 在锗硅HBTs碰撞电离噪音:设备和紧凑型建模与实验结果的比较gydF4y2Ba IEEE电子设备gydF4y2Ba 2009年gydF4y2Ba 56gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 328年gydF4y2Ba 336年gydF4y2Ba 10.1109 / ted.2008.2010578gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 59849108815gydF4y2Ba paasschen说道gydF4y2Ba J·c·J。gydF4y2Ba De KortgydF4y2Ba R。gydF4y2Ba 造型过剩噪声由于雪崩倍增异质结双极晶体管gydF4y2Ba 《IEEE双/ BiCMOS电路和技术会议gydF4y2Ba 2004年9月gydF4y2Ba 108年gydF4y2Ba 111年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 17044436671gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba c。I。gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba y . T。gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba w . C。gydF4y2Ba 锗硅HBT改进噪声模型归纳分解网络在雪崩地区gydF4y2Ba IEEE可靠性设备和材料gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 588年gydF4y2Ba 594年gydF4y2Ba 10.1109 / tdmr.2015.2490084gydF4y2Ba 马利克gydF4y2Ba r . J。gydF4y2Ba LunardigydF4y2Ba l . M。gydF4y2Ba 瑞安gydF4y2Ba r·W。gydF4y2Ba 臭鼬gydF4y2Ba s . C。gydF4y2Ba 封地gydF4y2Ba m D。gydF4y2Ba 亚微米尺度AlGaAs /砷化镓自对准薄发射极异质结双极晶体管(SATE-HBT)和电流增益发射极区域独立的gydF4y2Ba 电子信件gydF4y2Ba 1989年gydF4y2Ba 25gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba 1175年gydF4y2Ba 1177年gydF4y2Ba 10.1049 / el: 19890788gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0024716469gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba 我。gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba Y.-T。gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba 观测。gydF4y2Ba 调查地区高电场的线性锗硅HBTs基于沃尔泰拉级数gydF4y2Ba IEEE可靠性设备和材料gydF4y2Ba 2014年gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 1049年gydF4y2Ba 1055年gydF4y2Ba 10.1109 / tdmr.2014.2362527gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84915817612gydF4y2Ba 面粉糊gydF4y2Ba j . P。gydF4y2Ba EscottegydF4y2Ba lgydF4y2Ba 术后gydF4y2Ba R。gydF4y2Ba GraffeuilgydF4y2Ba J。gydF4y2Ba DelagegydF4y2Ba s . L。gydF4y2Ba 布兰克gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 异质结双极型晶体管的小信号和噪声模型提取技术在微波频率gydF4y2Ba IEEE微波理论和技术gydF4y2Ba 1995年gydF4y2Ba 43gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 293年gydF4y2Ba 298年gydF4y2Ba 10.1109/22.348087gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84936895489gydF4y2Ba EscottegydF4y2Ba lgydF4y2Ba 面粉糊gydF4y2Ba j。gydF4y2Ba 术后gydF4y2Ba R。gydF4y2Ba GraffeuilgydF4y2Ba J。gydF4y2Ba GruhlegydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 微波噪声建模异质结双极晶体管gydF4y2Ba IEEE电子设备gydF4y2Ba 1995年gydF4y2Ba 42gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 883年gydF4y2Ba 889年gydF4y2Ba 10.1109/16.381984gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0029306017gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 韦伯gydF4y2Ba k·J。gydF4y2Ba 小红点gydF4y2Ba V。gydF4y2Ba 伊士曼gydF4y2Ba l F。gydF4y2Ba 沃甘/氮化镓HEMTs固有噪声等效电路参数gydF4y2Ba IEEE微波理论和技术gydF4y2Ba 2003年gydF4y2Ba 51gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 1567年gydF4y2Ba 1577年gydF4y2Ba 10.1109 / TMTT.2003.810140gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0038056178gydF4y2Ba PozargydF4y2Ba d . M。gydF4y2Ba 微波工程gydF4y2Ba 2005年gydF4y2Ba 3日gydF4y2Ba 纽约,纽约,美国gydF4y2Ba 威利gydF4y2Ba 麦金太尔gydF4y2Ba r . J。gydF4y2Ba 乘法噪声在统一的雪崩二极管gydF4y2Ba IEEE电子设备gydF4y2Ba 1966年gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 164年gydF4y2Ba 168年gydF4y2Ba 10.1109 / t-ed.1966.15651gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84922644221gydF4y2Ba DambrinegydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 拉斯金gydF4y2Ba j。gydF4y2Ba silicon-on-insulator-based技术MOSFET高频噪声四个参数的低噪声射频集成电路的设计gydF4y2Ba IEEE电子设备gydF4y2Ba 1999年gydF4y2Ba 46gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 1733年gydF4y2Ba 1741年gydF4y2Ba 10.1109/16.777164gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0033169524gydF4y2Ba