InP衬底上电容和电阻的建模.pdf

第 卷第 期 杭 州 电子 科 技 大 学 学 报 ， 26 5 VOI .26 NO . 5 年 月 2006 10 JOurIaI Of HaIgzhOu DiaIzi UIiverSity Oct .2006 IIP 衬底上电容和电阻的建模 何 丹，孙玲玲 （杭州电子科技大学 CAD 所，浙江 杭州 310018 ） 摘要：在射频集成电路中， 衬底的高电阻率导致了低衬底损耗以及器件和电路性能的提高。该 IIP 文提出了 衬底上 电容和电阻的简单而精确的等效电路模型。测量结果与等效电路的仿 IIP MIM 真结果拟合得非常好，从而证明该文提出的模型足以准确地描述 IIP 衬底上 MIM 电容和电阻的电 磁场特性。另外， 和 同属于 族化合物，它们具有相似的性质，因此，该文提出的模 IIP GaAS III - IV 型同样适用于 GaAS 衬底上的电容和电阻。 关键词：射频；高电阻率；寄生效应 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） TN401 A 1001 - 9146 2006 05 - 0005 - 04 0 引 言 对低成本射频集成电路和微波集成电路日益增长的需求导致了人们对高性能在片电容、电阻和电 感的研究兴趣。因此，在过去的几年，人们对于在片电容、电阻和电感的分析、建模等方面进行了实验和 ［ ］ 理论的研究工作 1 - 4 。目前，对于射频集成电路主要有两种制造工艺： 工艺和 工艺。前者 CMOS GaAS 的优点在于低成本和与基带电路集成的潜力；而后者的高电阻率导致了低衬底损耗以及器件和电路性 能的提高。 和 同属于 族化合物，它们具有相似的性质，因此，本文提出的模型同样适用 IIP GaAS III - IV 于 衬底上的电容和电阻。本文提出了 衬底上 电容和电阻的简单而精确的等效电路模型。 GaAS IIP MIM 测量结果与等效电路的仿真结果拟合得非常好，从而证明本文提出的模型足以准确地描述 IIP 衬底上 MIM 电容和电阻的电磁场特性。 1 等效电路模型 MIM 电容由两个金属板和一个介质材料层组成。通常介质材料层与一个金属层交迭，而另一个金 属层的面积比它的面积要小。由于没有制作电容和电阻的去嵌入结构，因此本文将建模参考面设置在 两个测试管脚上，这样也就把管脚及引线上的寄生效应也考虑进来。 标明了 衬底上电容和电阻的等效电路图如图 （）和图 （）所示，图 中每个元件的物理特性 IIP 1 a 1 b 1 均被定义。射频集总模型中包含了电容、电感和电阻。每个元件的值可以通过测量所得的二端口S 参 收稿日期： 2006 - 08 - 31 基金项目：国家自然科学基金资助项目（ ） 作