一、GaAs PHEMT器件的退化特性及可靠性表征方法（论文文献综述）
章婷婷[1]（2021）在《GaAs pHEMT开关器件大信号模型研究》文中认为目砷化镓（GaAs）作为重要、技术成熟度最高的宽禁带半导体化合物,广泛应用于现代无线通信系统以及光电系统中。GaAs PHEMT（膺配高电子迁移率晶体管）开关器件自发展以来凭借低插入损耗、高稳定性、良好的线性度以及低成本占据微波射频开关以及衍生物市场的重要地位。器件模型又对射频开关等电路设计中承担着指导性以及决定性的作用。一个高精度的器件模型不仅仅是起着表征器件电学特性的作用,对提高器件性能,缩短电路设计时间以及缩短产品上市时间等也起着不可或缺的作用。本文以建立GaAs PHEMT开关器件大信号模型为主要研究,其研究工作可以概括如下:1.GaAs PHEMT开关器件大信号模型选型。首先对目前较为流行的三种经验基非线性模型（Angelov,EEHEMT,Curtice3）的拓扑结构、电流、电荷方程进行了讨论。然后,三种经验模型应用于同一尺寸同一测试条件的开关器件进行输出、转移等特性的模拟与测量曲线的对比。最后,根据对比结果为GaAs PHEMT开关器件大信号模型进行选型。2.GaAs PHEMT开关器件小信号模型的建立与验证。结合第二章相关开关器件的理论基础以及单栅型和多栅型的开关器件的差异,完成基于Angelov基开关器件的小信号拓扑结构的搭建以及参数提取。采用传输线理论,建立源-漏电压为零(Vds=0)情况下沟道的T型等效网络。量化沟道电阻为中间项,快速准确地在单栅型器件模型中提取了寄生参数,多栅器件模型中提取了本征参数。在0.1 GHz～20.1 GHz频段,多栅器件开态时S11相对误差保持在15%以下,关态相对误差不超过2%;开态S12相对误差仅仅为1.89%,不到2%,而关态S12相对误差低于13%。3.GaAs PHEMT开关器件大信号模型研究与验证。结合Angelov模型特征,提出基于该模型的参数提取流程,并以不同栅型、不同栅宽的器件在0.1～20 GHz频段下的测量数据和仿真数据的拟合对比结果为依据,完成了该模型的直流、交流、功率等特性的验证。最后,对开关器件最重要的两项（隔离度、损耗）性能进行了规律总结。
化宁,王佳,王茂森,杜祥裕,戴杰[2]（2020）在《高温及关态应力条件下GaAs pHEMT器件的性能退化研究》文中研究表明研究了高温和电学应力下砷化镓赝晶高电子迁移率晶体管的直流特性退化机理。高温下陷阱辅助发射电流引起器件关态漏电上升,而载流子迁移率的退化引起跨导降低;当温度达到450 K时,栅金属的沉降效应会导致跨导异常升高。进一步研究了不同温度下关态电学应力对器件性能退化的影响,结果与高温下栅沉降效应相吻合。
麻仕豪,化宁,张亮,王茂森,王佳[3]（2020）在《0.25μm栅长GaAs pHEMT栅极高温及关态应力退化机理》文中认为GaAs赝配高电子迁移率晶体管（pHEMT）的关态栅极漏电流取决于温度与电应力环境。研究了高温与电应力对0.25μm GaAs pHEMT肖特基特性的影响。该pHEMT的反向偏置栅极漏电流主要受陷阱辅助发射机制和隧穿电流机制的影响。建立模型,对不同温度下栅极漏电流曲线进行拟合,结果表明,栅极漏电流在常温下由隧穿电流机制主导,在高温下由陷阱辅助发射机制主导。在高温关态应力下对栅极漏电流随应力时间变化的过程进行表征,从时间层面再次验证了两种机制在不同温度下发生转变的过程。
罗琳[4]（2020）在《GaAs pHEMT开关器件大信号模型研究》文中提出射频开关器件是各种现代无线通信系统中的关键元件。Ga As p HEMT开关器件对比传统PIN开关器件,由于其偏置网络简单、直流功耗低、开关速度快和集成度较高,所以在射频电路中的应用愈加广泛。精确的Ga As p HEMT开关器件模型对提高器件性能、缩短相关集成电路的设计周期、降低设计成本和提高集成电路生产良率等方面具有重要的意义。本文针对国产Ga As p HEMT生产线,采用经验基模型和尺寸缩放模型的建模方法,对Ga As p HEMT开关器件大信号模型进行了系统的研究。主要内容包括:（1）对Ga As p HEMT器件的制作材料和底层物理结构进行了研究,阐述了Ga As p HEMT器件的工作原理和相关电学特性。对小信号与大信号在片测试系统进行了简单的介绍,对器件建模过程中的去嵌入技术进行了研究。（2）对三种常用的经验基HEMT大信号模型的数学方程进行了详细的分析,并通过对Ga As p HEMT器件进行建模和验证,通过对比验证拟合结果,选出EEHTMT大信号模型作为Ga As p HEMT开关器件大信号模型的开发基础。（3）对多栅开关器件的小信号模型进行研究。提出了一种多栅极Ga As p HEMT射频开关的小信号等效电路和对应的直接提取方法。通过将测得的S参数与模型仿真结果进行比较,发现该模型具有较高的准确性和较强的可靠性。多栅器件的良好拟合结果也证实了提取方法的可扩展性。（4）详细阐述了Ga As p HEMT射频开关器件的大信号模型的提取流程。并通过尺寸缩放的建模技术对0.5?m工艺节点下的整套开关器件进行建模。
汪宁欢[5]（2019）在《应用于5G基站的低噪声放大器和射频接收前端设计》文中研究说明随着5G通信技术的发展,数据的传输速率在不断提高,对射频接收前端也提出了新的挑战,低噪声放大器作为基站射频前端的重要组成部分,其增益、噪声、线性度等指标直接影响到整个接收链路的性能。本文采用0.25 μ m GaAs E-pHEMT工艺研究和设计了一款低噪放芯片,并结合单刀双掷开关组成射频接收前端模块。本文分析了几种常见低噪放结构,提出了基于电流复用技术的两级放大结构。为了使低噪放更具实用性,分别设计了控制电路用于关断低噪放,和ESD保护电路提高低噪放静电防护等级。根据实际需求,单刀双掷开关与低噪放组成模块,并设计评估板对单低噪放和模块的整体性能分别进行了测试。经过测试,低噪放工作频带为0.6-4.2GHz,覆盖了包括5G在内的多个通信频段。在工作频带内,低噪放增益大于23dB,噪声系数低于1dB,低噪放关断时隔离度大于25dB,控制电路开关时间均在30ns左右,ESD防护等级在HBM-500V以上,封装后尺寸为2mm×2mm。低噪放仅需单正电压供电,无需外部匹配电路,单片全集成。内部采用有源偏置电路,可在+3V到+5V宽电压范围内工作,减小了温度和工艺波动对低噪放性能的影响,可通过改变加偏电阻调节偏置电流,针对不同应用环境调整低噪放线性度性能。可在1.8V TTL逻辑电平下控制低噪放的开启和关断,抗干扰能力强,通过实时关断接收通道,使低噪放可应用于5G TDD工作模式下。开关低噪放模块接收模式下增益在22dB左右,3.5GHz下噪声系数在1.5dB左右。发射支路在0-3GHz频段内插损在1dB以下,工作在8dB峰均比信号下,可承受37.5dBm平均功率,模块封装后尺寸为5mm×5mm。开关低噪放模块同样只需单正电供电,开关收发支路控制电压兼容1.8V TTL,具有高隔离、低插损、承受功率大等特点,在基站射频前端中具有一定的应用价值。
王维波[6]（2019）在《微波毫米波单片集成电路设计技术研究》文中研究指明随着微波单片集成电路技术的发展,毫米波MMIC芯片的制造加工技术日益成熟,由于毫米波具有分辨率高、带宽大等特点,已经逐渐在雷达探测、毫米波成像、精确制导、点对点局域通信、毫米波防撞雷达等军民领域得到大量应用。近年来,随着“大数据”、“人工智能”及移动互联网时代的来临,万物互联的智能化需求日益迫切,人类需要快速、实时地在任何地点能够处理海量的信息,传统的3G、4G移动通信技术的带宽瓶颈愈加凸显,因此,迫切需要更大带宽的移动通信技术来适应这种新技术的发展,然而,由于微波技术多年的发展,低频段频谱资源已经拥挤不堪,迅速衰竭,无线通信及设备技术不得不向毫米波及更高频段寻找资源,5G毫米波通信技术便应运而生,迅速成为当前工业界及学术界的研究热点。相比传统的通信技术,5G通信技术具有更高的调制带宽、更复杂的调制模式,因此对系统的线性度指标和EVM指标有着更高的要求,然而,由于毫米波芯片工作频率的提高,其噪声系数、线性度、相位噪声、效率等关键性能指标较低频出现明显的恶化,虽然毫米波工作可以在理论上提供丰富的带宽资源,但是器件及电路性能又会因为高频工作而形成不可避免的损失,使得毫米波通信用芯片的研发更为艰难。虽然毫米波MMIC芯片已经在不同领域得到应用,但是大多数芯片产品集中在传统的探测、雷达领域,尚未形成全面面向线性度、EVM、效率等通信系统关键指标兼顾的设计方法,加之高频电磁场耦合效应明显增加、电磁场仿真技术的精度恶化等原因,导致毫米波电路设计技术出现很多新的挑战,本文在这种背景下,通过仔细研究器件模型在高频出现的新情况,探索了毫米波高精度模型提取方法,面向毫米波通信系统的要求,研究不同功能电路的设计理论和方法,最终完成了LNA、PA、Mixer、Multiplier及VCO多种芯片的设计和实际验证,通过这些芯片的设计与制作,为5G毫米波通信电路设计探索了一些重要的思路方法。主要研究内容及研究成果分为以下几个方面:1.为了提高毫米波MMIC设计的精度和成功率,本文研究了毫米波器件模型提取技术。从分析器件模型在高频工作时的分布效应、寄生效应等方面开始,分析了器件模型在毫米波工作时的特点,研究了器件的自热效应、DC-AC色散效应,分布效应等几种高频效应以及电磁场仿真边界条件校准技术,分析了目前使用毫米波器件模型的主要误差来源,提出了一种栅宽、栅指数可以任意精确缩放的小信号模型提取技术,为后续的电路设计提供了很好的基础。2.研究了毫米波功率放大器的效率与线性度兼顾设计问题,通过分析高效率放大器设计中的谐波控制、低损耗匹配网络、有源动态偏置、及高线性“甜区”设计等几种关键技术,研究了器件谐波控制技术和线性度技术的关系及折中的设计方法,同时对功率放大器设计中最为重要的奇模振荡、杂散及分频、栅电流设计等问题进行了研究,最终利用“甜区”偏置和高效率谐波控制补偿结合的方法实现了线性度和高效率性能的折中设计,通过一种Ka波段平衡式功率放大器和一种W波段高功率放大器验证了设计方法的准确性,实现了毫米波通信发射系统关键芯片的设计技术研究。3.研究了毫米波VCO低相位噪声设计技术。通过分析相位噪声的形成机理和物理来源,对比不同形式拓扑结构的VCO电路,讨论了低相位噪声VCO设计的关键技术,通过负阻振荡方法研究了电路的起振和稳定条件对VCO设计的指导作用,详细研究了振荡器地相位噪声设计的偏置选择方法,归纳总结了互相锁定技术在低相位噪声VCO设计中的关键作用,最终通过制作Ka波段和W波段两种VCO MMIC,为高频通信系统的信号源开发做出了探索。4.为了提高毫米波混频器和倍频器的相位噪声、线性度等性能,研究了电路平衡性对电路线性度、相位噪声等性能指标的影响,总结了混频器和倍频器的相位噪声及非线性的来源,分析了巴伦、正交耦合器不平衡性对通信系统的相位噪声及线性度的影响机理,并提出了相应的设计改进方法;同时从二极管非线性模型,高性能混频二极管技术方面研究了限制无源混频器中工作带宽和性能的因素;分析了二极管饱和特性和IQ混频器镜像抑制度的关系,研究了混频器交调信号的产生机理和主要来源和线性化设计技术。最终参考这些理论设计了Ka波段管堆式双平衡混频器、W波段单平衡混频器、C波段宽带IQ混频器和V波段IQ混频器等多款混频器芯片;同时研究了毫米波倍频源的设计方法,通过分析不同电路拓扑的优缺点,分析了E类倍频、平衡式倍频、F类倍频等类型的设计方法,对倍频器及其缓冲放大器的设计要点进行了分析,最终实现了Ka波段高抑制度有源四倍频器芯片及完整的毫米波系统变频电路的设计方案。5.为了提高毫米波低噪声放大器的设计精度,研究了毫米波低噪声放大器的精确设计方法。从分析器件的噪声性能及不同噪声模型的区别入手,结合经典的两端口噪声理论,仔细分析了器件单指栅宽和栅指数的寄生、分布效应,研究了器件偏置点对噪声系数如何施加影响,最终提出了一种可以精确量化的低噪声设计放大器方法,分析得出了最佳单指栅宽和栅指数、最佳偏置工作点、最佳负反馈电感等条件的精确量化依据,同时根据理论分析并提出了面向宽带、窄带要求工作时低噪声放大器设计的设计流程,通过一款W波段低噪声放大器芯片验证了设计理论的正确性,为毫米波接收前端的设计打下了基础。本论文中通过研制几种典型的毫米波电路MMIC,对相关电路设计理论和方法进行了细致的探索,这些理论和方法具有一定的学术和工程价值,文中所有芯片的制作和研制均是基于南京电子器件研究所（NEDI）的化合物半导体工艺平台,其中多款产品已经大量在通信等装备中使用,解决了我国在毫米波雷达、通信领域中一些关键性元器件的国产化,为我国自主研发毫米波芯片做出了一定的探索。本论文主要有以下几种创新性研究成果:（1）提出了一种可有效提高毫米波器件模型精度,并在毫米波频段可实现精确缩放的分布式器件建模技术。研究了毫米波器件模型提取技术中的误差来源,通过对器件高频分布效应、交直流色散效应,以及等器件模型精度的分析,提出了无源校准结构设计和电磁场仿真误差修正方法。利用该模型,设计并制备出输出功率大于5W的3mm波段氮化镓功率放大器芯片,技术指标国际领先。（2）采用F类功率放大和“线性甜区”结合的方法,设计并制备了一种平衡式Ka波段高效高线性中功率放大器芯片。芯片具有附加效率高、线性度指标优良、对负载阻抗变化不敏感等优点,已经成功用于国内的军民电子领域。（3）提出了一种基于最小噪声系数、噪声电阻、器件尺寸等物理参数分析的毫米波低噪声放大器芯片的全局优化性设计方法,避免了传统低噪声电路设计经验引入的随意性,并设计出一种W波段平衡式低噪声芯片,实测结果表明噪声系数等性能良好。
席晓文[7]（2017）在《GaAs PHEMT强电磁脉冲损伤效应研究》文中指出强电磁脉冲能够通过多种耦合途径进入电子系统内部,使其功能发生扰乱、退化甚至造成损伤,给系统的可靠性带来严重的威胁。半导体器件作为电子系统的核心单元,研究其在强电磁脉冲作用下的损伤效应和机理具有重要的意义。目前对于半导体器件强电磁脉冲效应的研究方法主要有实验研究和数值仿真研究。实验方法能够最真实地反映器件的损伤效应,但受到器件种类的多样性、不同厂家制造工艺技术的差异性、系统和电磁环境的复杂性等诸多因素的限制,使其所得的研究成果不具有通用性,且研究成本较高。因此,利用数值仿真方法从理论上研究半导体器件的损伤效应和机理具有重要的现实意义和实用价值。本文以典型δ-掺杂结构的GaAs PHEMT器件作为研究对象,建立了其在强电磁脉冲作用下的损伤模型,采用数值仿真的方法分析了GaAs PHEMT器件在电磁脉冲（electromagnetic pulse,EMP）、重复脉冲和高功率微波（high power microwave,HPM）三种典型强电磁脉冲信号下的损伤效应和机理。论文的主要研究内容和研究成果如下:1、利用半导体器件仿真软件Sentaurus TCAD,从器件结构、数值模型和信号模型三个方面建立了GaAs PHEMT器件在强电磁脉冲作用的损伤模型。该模型基于典型δ-掺杂结构的GaAs PHEMT器件,充分考虑了器件在强电磁脉冲作用下的电热效应、载流子迁移率退化效应、高电场载流子迁移率饱和效应和载流子雪崩产生效应。同时,对EMP和HPM两种典型强电磁脉冲的场源进行了场路转换分析,建立了EMP和HPM信号的电路形式,使强电磁脉冲损伤效应的分析更加方便。本文所建立的损伤模型能够更加真实地反映GaAs PHEMT器件在强电磁脉冲作用下的损伤效应。2、基于GaAs PHEMT器件损伤模型,通过对器件内部电场强度、电流密度和温度的分布变化进行分析,研究了GaAs PHEMT器件在EMP作用下的损伤效应和机理。研究结果表明,EMP注入下器件栅极与沟道层之间出现电流沟道及强场,导致器件的热点位于栅极下方区域。但器件的热点并非一直位于同一个位置,当器件发生热击穿后电场转移现象出现,导致器件的热点由栅极下方靠近源端移向中间区域。同时,从信号参数和外接电阻两个方面讨论了外部条件对器件损伤效应的影响。结果显示外部条件的变化能够显着影响器件的损伤进程:信号幅度的增加能够加大器件在相同时间内吸收的能量,从而更易达到热击穿所需的能量,加快器件的损伤进程;信号上升时间的变化能够加快或延缓器件的击穿点,从而影响器件的损伤进程;漏端外接电阻和源端外接电阻能够改变器件栅极与沟道层之间的电流沟道宽窄来影响器件的损伤进程,且源极外接电阻的影响更加强烈。在实际器件设计中,可折衷器件各项指标通过增加源极电阻来加强器件的抗电磁脉冲损伤能力。3、传统上损伤阈值的研究方法都是假设器件为二维或三维热模型,基于器件的热点唯一性来求解热传导方程获得器件的损伤功率阈值和损伤能量阈值。本文不同于传统方法,直接基于器件的结构特性,结合GaAs PHEMT器件的EMP损伤效应和机理,研究了器件在强电磁脉冲作用下的损伤功率和损伤能量阈值,并采用曲线拟合软件建立了GaAs PHEMT器件的损伤功率阈值公式。研究结果表明,GaAs PHEMT器件在EMP作用下热点并非固定的损伤特性导致器件的损伤功率和损伤能量阈值不同于经验阈值。在器件的损伤过程中,非损伤位置的热点消耗了一部分信号的能量,从而导致器件整体上达到损伤需要更多的能量,其损伤功率阈值公式的时间指数比经验公式的时间指数大。随着信号幅度的增加,器件损伤时间减小,导致在非损伤位置的热点消耗的能量也相应地减小,进而导致器件的损伤能量减小。当信号幅度增加到一定程度时,电场强度还未出现转移现象时器件就发生烧毁,器件在损伤过程中只有一个固定的热点,从而导致器件的损伤能量阈值与经验公式相似,趋于恒值。4、基于热等效电路方程,建立了器件的重复脉冲失效模型,推导出了器件温度与脉冲功率、脉冲作用时间之间的关系公式。建立了器件降温弛豫时间的简单计算公式,该公式能够较快较方便地计算出器件的安全脉冲间隔。结合GaAs PHEMT器件的损伤模型,分析了注入信号参数与器件损伤时间之间的关系,探讨了重复脉冲作用下器件存在潜在性损伤的必要条件。研究结果显示,注入信号的脉宽与器件损伤时间成反比,脉宽越长,器件在相同周期内热产生的热量越多,越容易发生损伤;当脉冲周期的变化由脉宽的变化引起时,其与器件损伤时间的变化趋势类似于脉宽与器件损伤时间的变化趋势;当脉冲周期的变化由脉冲间隔的变化引起时,其与器件损伤时间成正比,脉冲周期越大,脉冲间隔越长,进而增加了器件的热耗散,使其难以烧毁;脉冲占空比的变化能够同时影响器件的热产生和热耗散,其与器件损伤时间成反比。重复脉冲信号存在脉冲周期阈值和占空比阈值,当注入信号的脉冲周期大于安全阈值或占空比小于安全阈值时,器件不会存在潜在损伤。无论信号作用多长时间,器件都不会发生烧毁。5、基于GaAs PHEMT器件的损伤模型,研究了GaAs PHEMT器件在HPM作用下的损伤效应和机理。结果表明HPM作用下器件的峰值温度呈现“上升-下降-上升”的变化规律,其在信号波峰之前为上升过程,当过了波峰之后开始下降。随着信号时间的持续,当器件积累一定能量后热击穿发生,导致器件温度急剧上升并最终达到器件的烧毁点。对EMP、重复脉冲和HPM三种信号样式的损伤效应进行了比较,结果表明三种信号样式的损伤类型都为能量型损伤,损伤机理都为热击穿,损伤位置都为栅极下方中间区域。不同之处为EMP信号作用下器件持续吸收能量而升温,重复脉冲和HPM信号作用下器件呈现“热产生-热耗散”的周期性能量变化,其温度表现为“上升-下降-上升”的周期性变化。在相同幅度的条件下,EMP信号最容易导致器件发生损伤。因此,面对复杂的电磁环境,利用EMP的损伤阈值作为系统电路的防护基准是最安全可靠的。对包含GaAs PHEMT器件的低噪声放大器（low noise amplifier,LNA）进行了HPM注入效应实验,结果表明HPM作用下第一级晶体管是LNA电路的薄弱单元。通过电子显微镜扫描（scanning electron microscope,SEM）发现器件的栅极下方区域出现不同程度的坑点,其与仿真结果相一致。实际中设计者应该对LNA电路第一级晶体管的栅极区域进行重点加强保护。
贾骄[8]（2014）在《GaAs pHEMT可靠性测试研究》文中研究表明砷化镓（GaAs）是一种化合物半导体材料,本身具有迁移率高、禁带宽度较大以及电子有效质量小等优点,非常适合于制造高频大功率的电子器件,同时由于GaAs器件具有很好的抗辐射性能,因此也被广泛应用于通信、空间技术领域以及雷达等军事领域。GaAs器件经过数十年的发展演变,从最初的单个晶体管向具有更高集成度,更复杂功能的单片微波集成电路（MMIC:Monolithic Microwave Integrated Circuit）演进,目前制造MMIC的主流工艺是赝高电子迁移率晶体管（pHEMT:Pseudomorphic HEMT）工艺。由于pHEMT工艺是使用多种材料多种设备经过多种制程多个步骤来制造MMIC的,制造过程中使用的材料、设备、制程、都会影响最终产品的可靠性。本文从采用pHEMT工艺的MMIC剖面结构入手,介绍了pHEMT的基本工艺步骤、各个步骤使用的材料和各个工艺步骤对产品可靠性的影响,并部分讨论了可能的解决方案。简单介绍了可靠性的相关基本概念,进而参阅行业内通用的测试项目以及相关标准,提出了适用于GaAs pHEMT工艺和产品可靠性的测试项目、适用范围及测试方法,并对部分测试项目、测试结构及测试方法进行了深入的分析,在此基础上结合设计规则设计了常规的测试结构。为了提高可靠性测试的效率,对可靠性测试按照工艺可靠性和产品可靠性进行了分类,并针对产线上的实际情况制定了适用的可靠性测试流程,详细说明了各个测试流程的适用范围、各个步骤的细节及注意事项。最后使用既有的测试系统对pHEMT有源器件进行了加速寿命测试,对测试数据按照可靠性测试数据处理的方法进行分析计算,得出了该器件的平均寿命值,其结果在业界可接受范围内。在测试过程中发现现有系统效率较低且功能不够完善,在分析了加速寿命测试系统的功能需求以及发展趋势的基础上,根据系统功能需求规划了可行的系统升级方案,并根据对市面上已有的硬件情况提供了具体的解决方案。
万宁[9]（2013）在《AlGaAs/InGaAs PHEMT栅退化模型研究》文中认为随着我国通信系统可靠性和国防现代化的发展，对PHEMT器件及其电路需求日趋强烈。而PHEMT器件在应用中暴露的可靠性问题，特别是使用过程中电参数漂移，输出功率下降，栅击穿等问题已严重影响到器件的使用。在这些可靠性问题中，栅端的可靠性一直是引起PHEMT失效并制约PHEMT可靠性发展的关键因素，而栅极漏电流（本论文所提到的栅电流均指栅极漏电流）是衡量PHEMT栅端可靠性的重要指标。目前对栅电流的研究多集中于对引起栅电流退化的失效机理的定性分析，而对失效机理对应的PHEMT栅电流退化规律以及栅电流退化量的定量研究较少。针对该问题，本文基于退化过程中物理化学反应中反应量浓度及反应速率随时间变化的关系，提出了PHEMT栅电流参数退化模型，从而能够定量研究每种失效机理对应的退化时间常数及退化比例。具体内容包括以下几个方面：一、基于退化过程中器件内部物理化学反应的反应量浓度与反应速率随时间变化的关系，建立了参数退化模型。该退化模型能从物理机理上解释参数退化的规律及趋势。同时可以分辨出导致参数退化的不同失效机理，并量化每种失效机理的时间常数及退化比例。二、失效机理一致性判别模型。针对在恒定应力加速条件下，由于实验应力水平高，使得器件潜在失效机理可能被激发出来成为主要失效机理，从而使得加速条件下失效机理发生改变，导致的无效加速实验问题。本文推导了不同应力下退化数据分布参数与失效机理一致性的关系，建立了失效机理一致性判别模型。最后利用理论数据与实验对该模型进行了验证。三、在线参数退化系统设计及搭建。由于模型对退化数据的准确性要求较高，为避免线下参数退化实验带来的温度及电流冲击误差，从而提高退化数据的准确性，设计了一套以计算机作为控制端，国际通用接口IEEE-488总线为数据通信基础，利用HP-VEE程序控制电源，以实现电应力加载及测量的在线参数测量系统。四、建立了AlGaAs/InGaAs PHEMT栅电流参数退化模型。基于在第二章推导的参数退化模型，分析电学参数随时间的退化规律，得到不同时间段内影响栅电流退化的失效机理，确定了不同的失效机理对应的参数退化时间常数及退化比例，建立了PHEMT栅电流参数退化模型。
陈文豪[10]（2012）在《电子元器件低频电噪声测试技术及应用研究》文中研究说明电子元器件低频电噪声是载流子微观运动的表现，其精确测量可为噪声特性、产生机理研究及其分析应用奠定基础。通过噪声测试能够有效验证电子元器件中与载流子输运相关的基础理论，同时能促进噪声现象的物理本源探索。电噪声的应用是噪声机理和噪声测试技术研究的目的之一。通过电子元器件缺陷、应力损伤、工艺水平、质量及可靠性等与低频电噪声的相关性研究，可发展基于噪声的表征方法，应用于元器件优化设计、工艺控制、质量评定和可靠性筛选等方面。本文系统地研究了电子元器件低频电噪声检测技术与应用方法。在测试技术方面，研究了偏置技术、低噪声放大技术、数据采集技术、噪声参数提取技术与测试误差分析方法。基于电子元器件低频噪声特性和相关测试技术，建立电子元器件低频电噪声测试系统。应用所研制的噪声测试系统，测试并分析了不同类型电子元器件的低频噪声。在噪声应用研究方面，对金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、电阻器、光电探测器及微波与射频器件的噪声进行了测试，深入研究各元器件的噪声产生机理与模型。通过多种实验方法，提出或验证了噪声在元器件缺陷和可靠性等表征方面的应用。本文具体研究成果及创新点如下：（1）对噪声测试的简单直流偏置技术进行了改进，设计了基于桥结构的噪声测试偏置电路。对噪声测试的交流偏置技术提出了具体实现方案，同时比较了不同偏置源的噪声特性，设计制作了低噪声直流偏置源。（2）提出了并联结构的放大器设计，有效的降低了噪声测试系统放大部分的噪声。对电流放大技术进行了研究，提出了电流放大器的扩频测试方法。基于上述各技术，针对实际测试元器件建立了多套不同的噪声测试系统。（3）介观散粒噪声是元器件尺度缩小后出现的新噪声现象，本文重点研究了介观散粒噪声测试方法。根据散粒噪声特性，研究了散粒噪声测试的温度、偏置、频率和系统要求，提出了介观散粒噪声具体测试方法。在并联结构超低噪声放大器的基础上，建立了10K和77K的散粒噪声测试系统，并对该系统进行了验证测试。（4）通过对小尺寸MOSFET散粒噪声物理模型研究，建立了散粒噪声与背散射系数的关系，并据此提出了通过散粒噪声测试提取背散射系数的方法与步骤。此外，还探索了散粒噪声在MOS器件的可靠性表征中的应用。（5）分析了固定电阻器电流噪声系数测试国际标准中存在的问题，并提出了改正和改进方法。据此设计制作了电阻器噪声测试软硬件系统，并验证了本测试系统的合理性与准确性。在电阻器电流噪声系数测试的基础上，对薄厚膜电阻及电阻浆料噪声特性进行了测试研究。提出了通过噪声系数表征电阻浆料温度稳定性，以及噪声系数与功率谱密度共同表征薄厚膜电阻质量与可靠性中的方法。（6）搭建了光电探测器噪声测试系统。推导和实验验证了PbS多晶薄膜光导型红外探测器的1/f噪声和G-R噪声模型。提出了1/f噪声表征红外探测器表面缺陷态，以及G-R噪声测试提取不同温度下的深能级缺陷参数：缺陷激活能、载流子俘获截面的方法。对雪崩光电二极管进行了噪声测试，研究了基于噪声的可靠性表征参量和表征方法。（7）对微波与射频器件的噪声进行了较为深入的研究，分析了PHEMT器件噪声与潜在缺陷的内在联系。同时对微波与射频器件的热应力与静电应力损伤进行了分析，研究了其失效模式与失效机理。对多种样品进行了热应力与静电应力损伤前后噪声参数与电学参数的测试，并对测试结果进行了对比分析。提出高频器件的低频噪声参数表征方法，结果表明，噪声参数与电学参数在表征器件应力后的损伤方面具有一致性，此外部分噪声参量的表征灵敏度优于电学参数。如G-R噪声和1/f噪声幅度值在表征微波放大器热应力损伤方面具有较高的灵敏度，宽带噪声电压有效值能够反映射频放大器抗ESD能力。以上研究内容和成果一部分已经应用于实际生产和研究工作中，另一部分还处在探索研究阶段。这些研究能为进一步的噪声测试技术与应用研究奠定实验和理论基础。
二、GaAs PHEMT器件的退化特性及可靠性表征方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、GaAs PHEMT器件的退化特性及可靠性表征方法（论文提纲范文）
（1）GaAs pHEMT开关器件大信号模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 GaAs PHEMT开关器件发展历程 |
| 1.3 GaAs PHEMT开关器件模型的发展历程 |
| 1.3.1 半导体器件模型的重要性 |
| 1.3.2 GaAs PHEMT开关器件模型发展历程 |
| 1.4 本论文的内容与章节安排 |
| 第2章 GaAs PHEMT开关器件特性与测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 砷化镓(GaAs)材料特性 |
| 2.3 GaAs PHEMT开关器件结构特性 |
| 2.4 GaAs PHEMT开关器件工作原理 |
| 2.5 二端口网络校准与去嵌 |
| 2.5.1 二端口网络的信号参数矩阵 |
| 2.5.2 片外校准与去嵌 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 GaAs PHEMT开关器件大信号模型选型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三种不同模型的分析 |
| 3.2.1 Curtice3 模型 |
| 3.2.2 EEHEMT模型 |
| 3.2.3 Angelov模型 |
| 3.3 三种模型应用对比分析 |
| 3.3.1 电流模型应用对比分析 |
| 3.3.2 电容模型应用对比分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 GaAs PHEMT开关器件小信号建模与验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 开关器件小信号等效模型建立 |
| 4.2.1 单栅GaAs PHEMT开关器件小信号等效电路模型 |
| 4.2.2 GaAs PHEMT开关器件多栅结构小信号等效电路模型 |
| 4.3 小信号模型参数提取 |
| 4.3.1 寄生电容的提取 |
| 4.3.2 寄生电阻电感的提取 |
| 4.3.3 多栅开关器件结构的本征参数提取 |
| 4.4 开关器件小信号模型验证 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 GaAs HEMT开关器件大信号模型研究与验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Angelov模型参数提取流程 |
| 5.3 模型验证与分析 |
| 5.3.1 沟道电流模型验证 |
| 5.3.2 电容模型验证 |
| 5.3.3 S参数特性验证 |
| 5.3.4 功率特性验证 |
| 5.4 开关重要两项性能规律总结 |
| 5.4.1 插入损耗(IL)与隔离度(ISO)和栅之间的关系 |
| 5.4.2 插入损耗与隔离度和栅宽的关系 |
| 5.5 小节 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 后续工作与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目 |
（2）高温及关态应力条件下GaAs pHEMT器件的性能退化研究（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 器件结构与测试方法 |
| 2 实验结果与讨论 |
| 2.1 器件高温可靠性研究 |
| 2.2 关态电学应力退化研究 |
| 3 结 论 |
（3）0.25μm栅长GaAs pHEMT栅极高温及关态应力退化机理（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 器件结构与测试方法 |
| 2 实验结果与讨论 |
| 2.1 器件高温可靠性 |
| 2.2 高温应力下的栅极特性 |
| 3 结 论 |
（4）GaAs pHEMT开关器件大信号模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 开关器件简介 |
| 1.2 半导体器件建模技术简介 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 GaAs基 HEMT |
| 1.3.2 半导体器件模型 |
| 1.4 本论文的研究内容和结构安排 |
| 第2章 GaAs pHEMT器件特性与测试 |
| 2.1 GaAs pHEMT特性 |
| 2.1.1 GaAs材料特性 |
| 2.1.2 HEMT器件结构 |
| 2.1.3 GaAs pHEMT的器件特性 |
| 2.2 器件建模测试系统 |
| 2.3 去嵌入技术 |
| 2.4 本章总结 |
| 第3章 几种不同的HEMT模型 |
| 3.1 Angelov-Chalmers模型 |
| 3.1.1 漏电流模型 |
| 3.1.2 电容模型模型 |
| 3.2 curtice3模型 |
| 3.2.1 沟道电流模型 |
| 3.2.2 栅电流模型 |
| 3.2.3 电荷模型 |
| 3.3 EEHEMT模型 |
| 3.3.1 电流模型 |
| 3.3.2 电荷模型 |
| 3.4 模型提取与对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多栅开关器件的小信号模型 |
| 4.1 多栅开关小信号模型 |
| 4.2 多栅器件小信号模型参数提取 |
| 4.2.1 寄生电容提取 |
| 4.2.2 寄生电阻和电感的提取 |
| 4.2.3 本征参数提取 |
| 4.3 模型验证与准确性评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 GaAs pHEMT开关器件大信号模型建模与验证 |
| 5.1 EEHEMT模型参数提取流程 |
| 5.2 GaAs pHEMT开关器件模拟与测试结果验证与讨论 |
| 5.2.1 直流特性 |
| 5.2.2 栅极正向传导特性和反向击穿特性 |
| 5.2.3 电容特性拟合于测试结果比较 |
| 5.2.4 S参数拟合与测试结果比较 |
| 5.2.5 功率特性仿真与测试结果对比 |
| 5.3 基于尺寸缩放的开关大信号模型的建立 |
| 5.3.1 基于尺寸缩放的模型建立与提取 |
| 5.3.2 基于尺寸缩放的模型验证与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 相关工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（5）应用于5G基站的低噪声放大器和射频接收前端设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的内容安排 |
| 第二章 低噪声放大器设计理论 |
| 2.1 增益 |
| 2.2 噪声系数 |
| 2.2.1 噪声系数定义 |
| 2.2.2 低噪放噪声等效分析 |
| 2.2.3 E-pHEMT噪声分析 |
| 2.2.4 级联系统的等效噪声分析 |
| 2.3 稳定性 |
| 2.4 线性度 |
| 2.4.1 非线性模型 |
| 2.4.2 1dB压缩点 |
| 2.4.3 三阶截点 |
| 2.4.4 级联系统等效三阶截点 |
| 2.5 常见低噪放结构 |
| 2.5.1 共栅结构 |
| 2.5.2 共源并联负反馈结构 |
| 2.5.3 源极电感负反馈结构 |
| 2.5.4 共源共栅结构 |
| 2.5.5 分布式结构 |
| 第三章 低噪声放大器设计 |
| 3.1 工艺及管芯尺寸选取 |
| 3.2 电路设计 |
| 3.2.1 偏置电路设计 |
| 3.2.2 放大电路设计 |
| 3.2.3 控制电路设计 |
| 3.2.4 ESD保护电路设计 |
| 3.3 原理图及版图仿真 |
| 3.3.1 原理图仿真结果 |
| 3.3.2 版图设计 |
| 3.3.3 小信号仿真和优化 |
| 3.3.4 线性度仿真和优化 |
| 3.4 封装设计 |
| 3.5 实测结果和分析 |
| 第四章 开关低噪放模块设计 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.1.1 模块背景介绍 |
| 4.1.2 开关背景介绍 |
| 4.2 开关主要参数 |
| 4.2.1 插入损耗 |
| 4.2.2 隔离度 |
| 4.2.3 线性度 |
| 4.3 开关电路设计 |
| 4.4 模块封装设计 |
| 4.5 模块实测结果和分析 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（6）微波毫米波单片集成电路设计技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 毫米波MMIC技术应用现状 |
| 1.2 课题背景及研制必要性 |
| 1.3 相关研究现状 |
| 1.4 论文研究内容安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 微波毫米波可精确缩放模型技术研究 |
| 2.1 不同类型场效应器件比较 |
| 2.1.1 HEMT及 p HEMT的基本结构 |
| 2.1.2 HEMT及 pHEMT的基本结构MESFET,HEMT及 pHEMT的比较 |
| 2.1.3 增强型和耗尽型pHEMT的比较 |
| 2.1.4 pHEMT的噪声性能 |
| 2.1.5 器件的频率特性 |
| 2.2 经典的小信号等效电路模型 |
| 2.2.1 GaAs MESFET的物理模型 |
| 2.2.2 HEMT和 PHEMT的物理模型 |
| 2.2.3 等效电路模型元件值的确定 |
| 2.3 GaAsFET非线性模型 |
| 2.3.1 经验基模型 |
| 2.3.2 表格基模型 |
| 2.3.3 物理基模型 |
| 2.4 建模技术中的难题 |
| 2.4.1 DC-AC的色散(Dispersion)问题 |
| 2.4.2 模型的误差来源和外推(Extrapolation) |
| 2.4.3 模型的精确缩放(Scaling)问题 |
| 2.5 微波毫米波可精确缩放模型的实现 |
| 2.5.1 电磁场边界条件的修正 |
| 2.5.2 缩放模型的构建 |
| 2.5.3 模型验证 |
| 2.6 EEHEMT、Angelov和 TOM4 模型对比 |
| 2.7 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 毫米波功率放大器MMIC设计技术研究 |
| 3.1 器件的线性度 |
| 3.2 晶体管的附加效率 |
| 3.3 功率放大器的高效率设计 |
| 3.3.1 F类和逆F类功率放大技术 |
| 3.3.2 器件谐波控制技术研究 |
| 3.4 功率放大器的线性度研究 |
| 3.4.1 静态偏置点与效率和线性度的关系 |
| 3.4.2 最佳线性阻抗匹配时效率和线性度的关系 |
| 3.4.3 谐波阻抗对效率和线性度的影响 |
| 3.4.4 器件的效率线性“甜区”及IMD消除技术 |
| 3.5 IMD频谱不对称的理论分析 |
| 3.6 有源动态偏置对线性度和效率的影响 |
| 3.6.1 有源动态偏置电路对电路P-1及效率的影响 |
| 3.6.2 有源动态偏置对电路高低温特性的影响 |
| 3.7 功率放大器中的栅流设计 |
| 3.7.1 功率放大器磁滞现象研究 |
| 3.7.2 功率退化现象研究 |
| 3.8 大信号阻抗匹配 |
| 3.9 低损耗匹配技术 |
| 3.10 功率放大器稳定性技术研究 |
| 3.10.1 功率放大器的奇模振荡、自激和杂散 |
| 3.10.2 功率放大器的分频 |
| 3.11 功率顶降和热设计研究 |
| 3.12 电路设计仿真 |
| 3.12.1 Ka波段GaAs平衡式功率放大器电路设计 |
| 3.12.2 W波段GaN高功率放大器电路设计 |
| 3.13 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 微波毫米波压控振荡器MMIC电路设计 |
| 4.1 振荡器的相位噪声 |
| 4.1.1 相位噪声及其影响 |
| 4.1.2 器件内部的噪声 |
| 4.1.3 相位噪声的形成 |
| 4.1.4 相位噪声的测量 |
| 4.2 负阻振荡理论 |
| 4.2.1 频率稳定性 |
| 4.2.2 负阻振荡 |
| 4.2.3 振荡的稳定性条件 |
| 4.3 微波毫米波压控振荡器MMIC的主要类型 |
| 4.3.1 推-推结构 |
| 4.3.2 分布式VCO |
| 4.3.3 腔体VCO |
| 4.3.4 交叉耦合型振荡器 |
| 4.3.5 平衡式振荡器 |
| 4.4 低相位噪声振荡电路 |
| 4.4.1 振荡器的相位噪声特性 |
| 4.4.2 不同拓扑结构的相位噪声 |
| 4.5 电路设计及仿真 |
| 4.5.1 振荡电路类型的选择 |
| 4.5.2 振荡器件的最佳尺寸选择 |
| 4.5.3 低相噪振荡器件的最佳偏置点选择 |
| 4.5.4 调谐方式的选择 |
| 4.5.5 低相噪振荡器的设计 |
| 4.6 测试结果及分析 |
| 4.7 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 微波毫米波混频及倍频MMIC电路设计 |
| 5.1 微波混频基本原理 |
| 5.2 混频器的几种重要性能参数 |
| 5.2.1 单边带噪声(SSB)和双边带噪声(DSB) |
| 5.2.2 三阶互调失真 |
| 5.2.3 镜频干扰 |
| 5.2.4 半中频干扰 |
| 5.3 典型混频器电路结构 |
| 5.3.1 有源型混频器 |
| 5.3.2 无源型混频器 |
| 5.3.3 正交混频器 |
| 5.4 混频器中的非线性和线性化设计 |
| 5.4.1 无源二极管混频器的线性化技术 |
| 5.4.2 单管有源混频器的线性化设计 |
| 5.4.3 双栅混频器的线性化设计 |
| 5.4.4 吉尔伯特混频器的线性化设计 |
| 5.5 二极管混频器中的关键技术研究 |
| 5.5.1 二极管器件非线性模型 |
| 5.5.2 混频器件的可靠性设计 |
| 5.5.3 正交混频镜像抑制度的测试 |
| 5.6 混频器幅度及相位噪声 |
| 5.7 巴伦及正交耦合器端口平衡性的改善 |
| 5.7.1 巴伦端口的平衡性改善 |
| 5.7.2 正交耦合器的平衡性改善 |
| 5.8 毫米波混频器设计 |
| 5.8.1 工艺方案的选择 |
| 5.8.2 电路设计方案 |
| 5.8.3 双平衡混频器设计及仿真结果 |
| 5.8.4 微波正交混频器设计 |
| 5.9 流片及测试结果 |
| 5.10 微波倍频理论 |
| 5.10.1 N次单管有源倍频器 |
| 5.10.2 三倍频器 |
| 5.10.3 二倍频器 |
| 5.11 高效率倍频器设计 |
| 5.11.1 E类倍频器 |
| 5.11.2 平衡式倍频器 |
| 5.11.3 F类倍频器 |
| 5.12 Ka波段四倍频器MMIC设计 |
| 5.12.1 偏置设计 |
| 5.12.2 缓冲放大器的设计 |
| 5.12.3 稳定设计 |
| 5.12.4 相位噪声设计 |
| 5.12.5 版图设计与芯片照片 |
| 5.12.6 电路仿真结果 |
| 5.12.7 测试结果 |
| 5.13 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 毫米波低噪声放大器MMIC设计技术研究 |
| 6.1 微波器件的噪声模型理论 |
| 6.1.1 两端口噪声网络理论 |
| 6.1.2 微波器件的噪声特性 |
| 6.1.3 噪声温度 |
| 6.1.4 pHEMT的噪声模型 |
| 6.1.5 噪声参量提取及噪声模型结果 |
| 6.2 低噪声放大器设计理论 |
| 6.2.1 低噪声器件最佳栅宽和栅指数的选择技术 |
| 6.2.2 低噪声器件最佳偏置点的选择技术 |
| 6.2.3 宽带低噪声放大器的设计技术 |
| 6.2.4 低噪声放大器的线性度 |
| 6.3 W波段低噪声放大器MMIC的研制 |
| 6.3.1 设计指标 |
| 6.3.2 第一级器件尺寸的选取与设计 |
| 6.3.3 第一级器件偏置的选取与设计 |
| 6.3.4 电路实现的工艺和器件 |
| 6.3.5 电路设计仿真 |
| 6.4 测试结果 |
| 6.5 测试分析 |
| 6.6 小结 |
| 参考文献 |
| 总结与展望 |
| 攻读博士学位期间科研及发表论文情况 |
| 致谢 |
（7）GaAs PHEMT强电磁脉冲损伤效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 辐照效应研究进展 |
| 1.2.2 注入效应研究进展 |
| 1.3 论文研究的创新点与内容结构安排 |
| 1.3.1 论文创新点 |
| 1.3.2 论文内容结构安排 |
| 第二章 半导体器件损伤效应机理和防护加固技术 |
| 2.1 强电磁脉冲的耦合途径 |
| 2.2 强电磁脉冲的损伤物理机理 |
| 2.3 典型半导体器件主要失效机理 |
| 2.3.1 结型半导体器件 |
| 2.3.2 金属氧化物半导体器件 |
| 2.3.3 GaAs PHEMT器件 |
| 2.4 强电磁脉冲防护加固技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 半导体器件损伤模型的建立 |
| 3.1 Sentaurs TCAD简介 |
| 3.2 器件结构 |
| 3.3 数值模型 |
| 3.3.1 载流子输运模型 |
| 3.3.2 物理参数模型 |
| 3.3.3 边界条件 |
| 3.4 信号模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 EMP作用下的损伤效应与机理 |
| 4.1 损伤瞬态响应 |
| 4.1.1 电场强度分布变化情况 |
| 4.1.2 电流密度分布变化情况 |
| 4.1.3 温度分布变化情况 |
| 4.2 外部条件对器件损伤效应的影响 |
| 4.2.1 信号参数的影响 |
| 4.2.2 外接电阻的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 器件损伤阈值研究 |
| 5.1 损伤阈值经验公式 |
| 5.2 器件损伤功率阈值 |
| 5.3 器件损伤能量阈值 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 重复脉冲损伤效应 |
| 6.1 器件脉冲失效模型 |
| 6.2 重复脉冲损伤瞬态响应 |
| 6.3 脉冲参数的影响 |
| 6.3.1 脉宽对器件损伤时间的影响 |
| 6.3.2 脉冲周期对器件损伤时间的影响 |
| 6.3.3 占空比对器件损伤时间的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 HPM作用下的损伤效应与机理 |
| 7.1 损伤瞬态响应 |
| 7.2 不同信号样式损伤效应比较 |
| 7.3 HPM损伤效应实验 |
| 7.3.1 实验平台搭建 |
| 7.3.2 LNA电路损伤判据 |
| 7.3.3 实验步骤 |
| 7.3.4 实验结果 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）GaAs pHEMT可靠性测试研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 GaAs器件的发展史及可靠性研究进展 |
| 1.2 本文主要工作 |
| 1.3 本论文的结构安排 |
| 第二章 GaAs pHEMT可靠性测试研究 |
| 2.1 GaAs pHEMT工艺制造流程简介 |
| 2.2 可靠性的基本概念及相关知识 |
| 2.3 GaAs pHEMT工艺常见的可靠性问题及解决方案 |
| 2.4 GaAs pHEMT工艺及产品常用的可靠性测试项目 |
| 2.4.1 GaAs pHEMT工艺可靠性测试 |
| 2.4.2 GaAs pHEMT产品可靠性测试 |
| 2.5 可靠性测试流程 |
| 2.5.1 工艺可靠性测试流程 |
| 2.5.2 产品可靠性测试流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 GaAs pHEMT加速寿命测试及测试系统的改良方案 |
| 3.1 pHEMT加速寿命测试 |
| 3.2 pHEMT器件寿命测试系统分析及改造方案 |
| 3.2.1 器件寿命测试系统功能描述： |
| 3.2.2 器件寿命测试系统模块性能及选型 |
| 3.2.3 控制系统 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 结论 |
| 4.1 本文的主要贡献 |
| 4.2 下一步工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）AlGaAs/InGaAs PHEMT栅退化模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 PHEMT 发展历程及基本工作原理 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本论文研究内容 |
| 第2章 参数退化理论模型 |
| 2.1 基本加速模型 |
| 2.1.1 阿伦尼斯模型 |
| 2.1.2 逆幂律模型 |
| 2.1.3 广义艾林模型 |
| 2.2 参数退化模型建立 |
| 2.2.1 模型推导 |
| 2.2.2 模型验证 |
| 2.3 失效机理一致性判别模型 |
| 2.3.1 理论 |
| 2.3.2 模型验证 |
| 2.3.3 试验 |
| 2.3.4 寿命分布判别 |
| 2.3.5 拟合优度检验 |
| 2.3.6 参数估计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 PHEMT 在线参数退化试验方案及试验系统 |
| 3.1 试验方案制定 |
| 3.1.1 试验样品的选取 |
| 3.1.2 试验应力的加载 |
| 3.1.3 参数的测量 |
| 3.2 试验系统 |
| 3.2.1 温度控制系统 |
| 3.2.2 在线参数测试系统 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 PHEMT 栅电流参数退化模型的建立 |
| 4.1 肖特基电流输运机理 |
| 4.1.1 热电子发射理论 |
| 4.1.2 隧穿理论 |
| 4.2 试验结果分析 |
| 4.3 退化模型建立 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（10）电子元器件低频电噪声测试技术及应用研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究概况与存在的问题 |
| 1.2.1 研究概况 |
| 1.2.2 存在问题 |
| 1.3 本文研究内容及安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 论文内容安排 |
| 第二章 电子元器件噪声与模型 |
| 2.1 电子元器件噪声分类与特性 |
| 2.1.1 噪声的分类 |
| 2.1.2 电子元器件噪声的特性 |
| 2.2 电子元器件噪声模型 |
| 2.2.1 热噪声模型 |
| 2.2.2 散粒噪声模型 |
| 2.2.3 G-R 噪声模型 |
| 2.2.4 1/f 噪声模型 |
| 2.2.5 RTS 噪声模型 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 电子元器件噪声测试方法与技术 |
| 3.1 噪声测试基本参量 |
| 3.1.1 输出噪声 |
| 3.1.2 等效输入噪声 |
| 3.1.3 噪声系数 |
| 3.1.4 传输函数 |
| 3.2 噪声测试偏置技术 |
| 3.2.1 直流偏置技术 |
| 3.2.2 交流偏置技术 |
| 3.2.3 低噪声偏置源 |
| 3.3 低噪声放大技术 |
| 3.3.1 双通道互谱测试技术 |
| 3.3.2 并联结构的低噪声方法 |
| 3.3.3 电流噪声扩频测试技术 |
| 3.4 数据采集技术 |
| 3.4.1 DMA 双缓冲技术 |
| 3.4.2 数据流盘技术 |
| 3.5 噪声数据处理技术 |
| 3.5.1 白噪声与 1/f 噪声拟合 |
| 3.5.2 G-R 噪声的拟合 |
| 3.5.3 RTS 噪声提取 |
| 3.6 测试误差分析 |
| 3.6.1 放大器误差 |
| 3.6.2 数据采集卡误差分析 |
| 3.6.3 系统带宽误差分析 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 器件介观散粒噪声测试与应用 |
| 4.1 器件尺度与介观散粒噪声 |
| 4.2 散粒噪声测试原理与方法 |
| 4.2.1 基于 SQUID 的散粒噪声测试 |
| 4.2.2 基于 SIS 的散粒噪声测试 |
| 4.2.3 低噪声电压放大器的散粒噪声测试 |
| 4.3 散粒噪声测试条件研究 |
| 4.3.1 温度和偏置条件 |
| 4.3.2 测试频率 |
| 4.3.3 系统背景噪声要求 |
| 4.4 测试系统建立与验证 |
| 4.4.1 测试系统设计 |
| 4.4.2 系统操作与验证 |
| 4.4.3 验证样品测试结果与分析 |
| 4.5 基于散粒噪声背散射系数提取 |
| 4.5.1 散粒噪声背散射系数理论算法 |
| 4.5.2 参数提取方法及步骤 |
| 4.5.3 实验与模拟提取计算 |
| 4.6 基于散粒噪声的可靠性表征 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 电阻器噪声测试技术与应用 |
| 5.1 电流噪声系数 |
| 5.2 现有标准存在的问题及改进方法 |
| 5.2.1 改进的桥式测量电路 |
| 5.2.2 带通滤波器改进 |
| 5.2.3 消除隔离电阻影响 |
| 5.2.4 测试电压优化 |
| 5.3 测试系统设计与制作 |
| 5.3.1 硬件系统 |
| 5.3.2 软件系统 |
| 5.4 薄、厚膜电阻器电流噪声系数测试 |
| 5.4.1 薄膜电阻器 |
| 5.4.2 厚膜电阻器 |
| 5.4.3 实验方案 |
| 5.4.4 测试结果 |
| 5.5 电阻浆料低频噪声表征 |
| 5.5.1 噪声与浆料可靠性 |
| 5.5.2 电阻浆料低频噪声表征 |
| 5.5.3 样品及测试结果讨论 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 光电探测器噪声及应用表征 |
| 6.1 光电探测器低频噪声测试 |
| 6.1.1 光电探测器低频噪声测量原理 |
| 6.1.2 测试系统构建 |
| 6.2 PbS 红外探测器低频噪声物理模型 |
| 6.2.1 1/f 噪声物理模型 |
| 6.2.2 G-R 噪声物理模型 |
| 6.2.3 噪声模型验证 |
| 6.3 PbS 红外探测器缺陷表征研究 |
| 6.3.1 1/f 噪声表征表面缺陷 |
| 6.3.2 G-R 噪声表征深能级缺陷 |
| 6.4 雪崩光电二极管噪声测试应用 |
| 6.4.1 APD 噪声与性能影响 |
| 6.4.2 APD 测试结果分析 |
| 6.4.3 APD 噪声应用 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 微波与射频器件噪声测试与应用 |
| 7.1 微波器件低频噪声与应力损伤 |
| 7.1.1 器件噪声来源 |
| 7.1.2 微波与射频器件热应力损伤 |
| 7.1.3 微波与射频器件的静电应力损伤 |
| 7.2 微波器件测试系统与方案 |
| 7.2.1 I-V 特性测试 |
| 7.2.2 低频噪声测试系统 |
| 7.2.3 测试样品与方案 |
| 7.3 热应力测试与分析 |
| 7.3.1 电学参数热应力退化分析 |
| 7.3.2 低频噪声结果与分析 |
| 7.3.3 噪声应用于热应力表征 |
| 7.4 ESD 应力测试与分析 |
| 7.4.1 射频开关测试与分析 |
| 7.4.2 射频放大器噪声测试与分析 |
| 7.4.3 噪声应用与射频器件表征 |
| 7.5 小结 |
| 第八章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
四、GaAs PHEMT器件的退化特性及可靠性表征方法（论文参考文献）
- [1]GaAs pHEMT开关器件大信号模型研究[D]. 章婷婷. 杭州电子科技大学, 2021
- [2]高温及关态应力条件下GaAs pHEMT器件的性能退化研究[J]. 化宁,王佳,王茂森,杜祥裕,戴杰. 微电子学, 2020(06)
- [3]0.25μm栅长GaAs pHEMT栅极高温及关态应力退化机理[J]. 麻仕豪,化宁,张亮,王茂森,王佳. 微电子学, 2020(05)
- [4]GaAs pHEMT开关器件大信号模型研究[D]. 罗琳. 杭州电子科技大学, 2020(02)
- [5]应用于5G基站的低噪声放大器和射频接收前端设计[D]. 汪宁欢. 中国电子科技集团公司电子科学研究院, 2019(02)
- [6]微波毫米波单片集成电路设计技术研究[D]. 王维波. 东南大学, 2019(05)
- [7]GaAs PHEMT强电磁脉冲损伤效应研究[D]. 席晓文. 西安电子科技大学, 2017(01)
- [8]GaAs pHEMT可靠性测试研究[D]. 贾骄. 电子科技大学, 2014(03)
- [9]AlGaAs/InGaAs PHEMT栅退化模型研究[D]. 万宁. 北京工业大学, 2013(03)
- [10]电子元器件低频电噪声测试技术及应用研究[D]. 陈文豪. 西安电子科技大学, 2012(04)