摘要：文章研究并实现了基于170GHz二倍频器2路的功率合成。采用三维电磁场仿真设计并实现了E面T型功分/功合器。功率分配器采用WR10标准波导,80GHz~95GHz频带内,插入损耗在0.2dB左右,端口2和端口3之间隔离度在6dB左右。输出功率合成器采用WR5标准波导,160GHz~185GHz频带内,插入损耗在0.4dB左右,端口2和端口3之间隔离度在6dB左右。采用GaAs肖特基二极管单片集成技术设计并制备单路二倍频器,以满足一致性要求;基于170GHz二倍频器2路功率合成的测试结果表明,输入功率在600mW~800mW之间,163GHz~178GHz的输出功率在110mW~264mW,合成效率在80%以上。在171GHz的频点下,峰值输出功率可达264mW,峰值合成效率达到92%。

摘要：为了提高太赫兹收发系统的集成度,设计并制备了220GHz基于共面波导输出接口的片上砷化镓基波混频电路。首先,对研制的砷化镓肖特基二极管的I-V和C-V进行测试表征,并提取了相应的肖特基二极管电路参数。其次,分别设计了串联肖特基二极管、低通滤波器、3dB耦合器等结构,并对其进行了联合仿真,实现了220GHz混频基波电路。最后,通过优化整合工艺,采用二极管倒装的形式封装在电路上形成片上混频器。对研制的混频电路进行了测试验证:在固定中频5GHz的条件下,测试结果表明在200GHz~220GHz频率范围内芯片的变频损耗均小于15dB,在204GHz处获得了最低损耗10.6dB。基于GCPW的砷化镓芯片电路结构简单,无需波导腔体装配,可以与其他射频器件集成在一起,减小芯片体积,增加集成度。

摘要：基于GaN太赫兹二极管芯片,采用非平衡式电路结构,设计了一款260 GHz三倍频器。采用GaN肖特基二极管芯片提高电路的耐受功率和输出功率;采用“减高+减宽”的输出波导结构抑制二次谐波;采用高低阻抗带线结构设计了倍频器的输入滤波器和输出滤波器。测试结果显示,该三倍频器在261 GHz峰值频率下,实现最大输出功率为69.1 mW,转换效率为3.3%,同时具有较好的谐波抑制特性。

摘要：随着工作频率的提升,太赫兹倍频链路对第一级倍频器的输出功率要求越来越高,提升其功率承受能力是解决该问题的主要途径之一。设计并制作出高击穿的氮化镓肖特基势垒二极管,并与砷化镓二极管进行了对比。氮化镓二极管大的电容调制能力弥补了高电阻导致的低效率,使其具有与砷化镓倍频器相当的转换效率。针对传统混合集成电路结构的氮化镓倍频器连续波功率低的问题,研制出基于高热导率碳化硅单片集成电路形式的180 GHz氮化镓大功率倍频器,并与砷化镓倍频器进行了性能对比。在600 mW输入功率下,两种倍频器的转换效率均大于20%,输出功率大于120 mW。氮化镓二极管的高击穿特性和碳化硅衬底的高导热性使得氮化镓倍频器在大功率输入下具有更好的性能。

摘要：拉萨地块新特提斯初期演化过程是构建特提斯时空格架的重要环节,受制于研究对象的匮乏,其认识尚待深入。为此,本研究选取中拉萨地块南木林甲措乡地区花岗闪长岩和石英闪长岩,进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学分析,探讨岩石成因和源区,为新特提斯初期演化提供新的制约。分析结果表明,花岗闪长岩和石英闪长岩的锆石U-Pb年龄分别为(214.3±1.1)Ma和(206.1±1.3)Ma,代表晚三叠世两期次岩浆事件。岩浆岩里特曼指数(σ)介于1.79~4.71,具有钙碱性-碱性特征,Al_(2)O_(3)含量为15.01%~17.57%,A/CNK=0.76~1.12,显示出准铝质-过铝质的特征,此外花岗闪长岩具有高硅(SiO_(2)含量61.87%~73.72%,平均65.76%)、高钾(最高达4.25%)、较低的Mg#(31~46,均值为41)特征。二者微量元素均表现为强烈富集Rb、U、K、Pb等大离子亲石元素(LILE)以及La、Ce等轻稀土元素,而亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),表现出弧型岩浆岩的地球化学属性;Rb/Sr值(0.05~5.50,均值为2.54)指示壳源特征。(La/Yb)N值较高,平均12.05,反映了轻重稀土元素分馏显著的特征,Eu负异常不明显(δEu=0.57~1.01,平均0.73)。综合研究表明,南木林地区中酸性岩体为壳幔混合成因的I型花岗岩,其形成过程可能为:新特提斯洋北向俯冲导致地幔楔发生部分熔融,岩浆底侵形成新生下地壳,随后幔源岩浆热烘烤导致新生下地壳重熔,岩浆上升侵位形成甲措乡中酸性岩体。本研究指示新特提斯洋北向俯冲作用在晚三叠世(≈214 Ma)之前已经发生,早于新近发现的晚三叠世Be-Rb±(Nb-Ta)稀有金属矿化时限。

摘要：提出了一种基于片上集成电容工艺和带阻滤波结构的高功率三倍频器设计方法。在倍频器输入端,首先对倍频器二极管的直流偏置馈电部分进行改进,在梁式引线结构基础上结合二氧化硅(SiO_(2))工艺实现了片上集成电容,同时解决了三倍频器的直流馈电和射频接地问题,实现电路功能集成的同时也提高了模型仿真精度。此外,在二极管的输入端采用带阻滤波器结构替代传统的低通滤波结构,在保证倍频器性能的同时进一步简化倍频器结构复杂度和尺寸。为进行验证,设计并加工测试了两款中心频率分别为110 GHz和220 GHz的双路功率合成三倍频器。实际测试结果表明,在输入功率500 mW条件下,110 GHz三倍频器的输出峰值功率达到了140 mW,峰值效率接近30%,带宽超过15 GHz;在输入功率300 mW条件下,220 GHz三倍频器的输出峰值功率达到了45 mW,峰值效率达到15%,带宽为15 GHz。两款倍频的测试结果均有优秀表现,验证了设计方法的有效性。

摘要：介绍了一款基于GaAs肖特基二极管单片工艺的220 GHz倍频器的设计过程以及测试结果。为提高输出功率,倍频器采用多阳极结构,8个二极管在波导呈镜像对称排列,形成平衡式倍频器结构。采用差异式结电容设计解决了多阳极结构端口散射参数不一致问题,提高了倍频器的转换效率和工作带宽。对设计的倍频器进行流片、装配和测试,测试结果显示:倍频器在204~234 GHz频率范围内,转化效率大于15%;226 GHz峰值频率下实现最大输出功率为90.5 mW,转换效率为22.6%。设计的220 GHz倍频器输出功率高,转化效率高,工作带宽大。

摘要：包含新技术、新材料的新型器件的不断涌现,使现有的传统器件模型已不能完全表征石墨烯场效应晶体管(GFET)的特性。提出了一种基于经验公式的非线性模型来表征GFET的特性,该模型对传统经验模型的公式和拓扑结构进行了改进,使其能更好地表征GFET的特性。该模型包含了GFET的栅源电流模型、源漏电流模型、电容模型和低频散射效应等。此外该模型为可定标的模型,可用于一定尺寸范围的器件的仿真。该模型可集成在仿真软件中进行石墨烯电路的设计,其直流I-V特性和多偏置S参数的仿真结果与测试结果吻合较好,验证了该模型的有效性。

摘要：采用相同的欧姆接触,栅长为100 nm的T型栅以及50 nm的氮化硅(Si N)表面钝化等器件工艺,制备了漏源间距分别为2和3μm的AlGaN/Ga N高电子迁移率场效应晶体管(HEMT)。研究发现,当漏源间距从2μm增加至3μm后,器件的直流特性略有下降,如在Vgs为1 V下的饱和电流密度从1.4 A/mm下降至1.3 A/mm。此外,器件的射频特性也略有下降,电流增益截止频率(fT)从121 GHz降至116 GHz,最大振荡频率(fmax)从201 GHz下降至189 GHz。然而,器件的击穿特性却有显著提升,击穿电压从44 V提升至87 V。在实际器件设计制备过程中可考虑适当增加漏源间距,在保持直流和射频特性的前提下,提升器件的击穿特性。

摘要：研发了具有阳极端点支撑悬浮空气桥结构的太赫兹GaAs肖特基二极管工艺制作技术。该制作技术可以大幅降低GaAs肖特基二极管的寄生电容。利用此项技术,制作出了具有极小寄生电容和串联电阻的太赫兹GaAs肖特基二极管。GaAs肖特基二极管芯片采用了小尺寸芯片设计,芯片厚度为25μm、芯片长度为175μm、芯片宽度为55μm,其中单阳极GaAs肖特基二极管的结电容小于4 fF,串联电阻小于5Ω,总电容的典型值为7～8 fF。根据GaAs肖特基二极管的总电容(CT)计算,二极管的截止频率(fc)高达3.9 THz。这种GaAs肖特基二极管适合应用在太赫兹频段上。