高频电子线路第9章(本科).pdf

第9章 高频电路的集成化与EDA 第9章 高频电路的集成化与EDA 9.1 高频电路的集成化 9.2 高频集成电路 9.3 高频电路EDA 　 《高频电路原理与分析》 第9章 高频电路的集成化与EDA 9.1 高频电路的集成化 9.1.1 高频集成电路的类型　 集成电路是为了完成某种电子电路功能, 以特定的 工艺在单独的基片之上或基片之内形成并互连有关元 器件,从而构成的微型电子电路。 高频集成电路都可以归纳为以下几种类型: 《高频电路原理与分析》 第9章 高频电路的集成化与EDA (1)按照频率来划分,有高频集成电路、甚高频集成 电路和微波集成电路（MIC ）等几种。 (2)与普通集成电路一样,高频集成电路可分为单片 高频集成电路（MHIC ）和混合高频集成电路 （HHIC ）。 (3)从功能或用途上来分,高频集成电路有高频通用 集成电路和高频专用集成电路（HFASIC ）两种。 《高频电路原理与分析》 第9章 高频电路的集成化与EDA 9.1.2 高频电路的集成化技术　 纷繁众多的高频集成电路,其实现方法和集成工艺 除薄/厚膜技术等混合技术外,通常有以下几种: 1．传统硅（Si）技术　 1958年美国得克萨斯仪器公司（TI ）和仙童公司 研制成功第一批集成电路,接着在1959年发明了制造硅 平面晶体管的“平面工艺”,利用半导体平面工艺在硅片 内制作元器件,并按电路要求在硅片表面制作互连导体, 从而制成高密度平面化的集成电路,完善了集成电路的 生产工艺。 《高频电路原理与分析》 第9章 高频电路的集成化与EDA 2 ．砷化钾（GaAs ）技术　 以砷化钾材料替代硅材料形成的砷化钾技术主要 用在微波电路中。砷化钾集成电路自1974年由HP公司 首创以来,也都一直用在微波系统中。作为无线通信用 高频模拟集成电路的选择,砷化钾器件也只是近几年的 事情。 《高频电路原理与分析》 第9章 高频电路的集成化与EDA 砷化钾MESFET 的结构如图9 ―1所示,它是在一块 半绝缘的砷化钾衬底上用外延法生长一层N型砷化钾层, 在其两端分别引出源极和漏极,在两者之间引出栅极。 对于砷化钾MESFET, 栅长是一个决定最大工作频率 （fmax ）的关键参数。 《高频电路原理与分析》 第9章 高频电路的集成化与EDA 源极 漏极 栅极 n＋GaAs N型GaAs “沟道” 半导体GaAs 衬底 图9 ―1 砷化钾MESFET 的结构 《高频电路原理与分析》 第9章 高频电路的集成化与EDA 首次出现于1980年的高电子迁移率晶体管（HEMT ） 可以最大限度地利用砷化钾的高电子迁移率的特性。耗 尽型的HEMT场效应管是在半绝缘的GaAs衬底上连续生 长不掺杂或轻掺杂的GaAs 、掺硅的n型Al Ga As层和掺 x 1-x 硅的n 型GaAs层,在Al Ga