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微波场效应管在相控天线阵中的应用前景

引言 在双极晶体管不能达到的工作频率上具有良好性能的砷化稼肖脱基势垒栅微波场效应管(MFSFET)近十余年所取得的进步,可得出这样的结论:这种几乎是万能的有源器件可以用于任何高频无线电系统〔1〕。当要求器件在3千兆赫以上的频率工作而且要求大量生产时,从成本、工艺性、生产重复性、保证重量最轻,尺寸最小和保证可靠性最高诸观点来看,采用半绝缘砷化稼制作单片式有源器件和无源元件是最为有利的〔2一6〕。 如果在相控天线阵雷达中使用这种器件,能够最好地实现这些优越性。例如,从空间跟踪舰船、飞机和有翼导弹的空载雷达〔7〕的天线是由130000个输出功率为1瓦的收发组件组成,每个组件重10克,体积为6立方厘米。目前达到的水平是:在4一8千兆赫频段,功放组件的输出功率为1瓦,尺寸为6x16 X 3.5毫米〔1〕;在多众.5~22.5千兆赫频段,低噪声放大器组件的躁声系数小于6 .2分贝,增益为7.5分贝,芯片尺寸为2.75xl.95x 0.15毫...  (本文共17页) 阅读全文>>

《分析仪器》1983年04期
分析仪器

化学敏感场效应管

化学敏感场效应管(CHEMFET)是一种化学敏感半导体器件。1970年,Bergveld〔’〕最先报导了这种器件;1972年,他又详细地介绍了氢离子和钠离子敏感场效应管〔”。十多年来,CHEMFET获得了较大的发展,特别是对离子敏感场效应管(IsFET)已作了大量研究。目前已报导的有HZ、NH3、HZs、N。、eoZ、H+、K+、Ca之+、Na+、NH言、卤素、CN一、酶敏感场效应管和免疫化学场效应管等二十多种器件。 由于CHEMFET体积小、输出阻抗低、响应快,有良好的信一噪比,并可做成多元素探头,因而引起了人们的重视。在源极(2)和漏极(1)上加一电压,即产生漏电流In,此电流流过沟道(7),电流大小由栅极电位V。控制。 当vD《V。一VT时,MOSFET在非饱和区内工作,此时: ID=a〔(V。一VT)vD一士V丢〕(i) 当vDV。一vT时,MOSFET在饱和区内工作,此时:I。“a(V。一VT)’ 2(2)一、基本结构...  (本文共6页) 阅读全文>>

《中国邮政》1980年02期
中国邮政

金属—氧化物—半导体场效应管

场效应管和普通晶体管一样,它也具有放大电信号的本领和良好的开关作用。但是,场效应管是利用外加电场控制电子流通路径的宽窄,实现电压控制作用的,又具有许多晶体管没有的独特性能,如输人电阻很高、热稳定性好及噪声很低等,在许多场合可以弥补晶体管的不足。 场效应管主要分两大类:金属—氧化物—半导体场效应管(MoS场效应管)和结型场效应管。本文介绍MOS场效应管的结构、工作原理和特性。 增强型冈05场效应管 N沟道增强型场效应管的结构如图l所示。在一块P型硅片(称为衬底)上,通过杂了。我们可以把金属栅极和半导体衬底看成一个平板电容器,二氧化硅薄膜是它的绝缘介质。UGs使这个电容器充电,栅极内表面就积累起正电荷,排斥P型 ┌──────┐ │ .}.{│ │ U的划仍 │ │飞右‘_ │┌┴──────┴─────────┐│卜冲冬沮不兮‘父小入交小汹曰尺、州│├─────────────────┤│匕到匕口一 ││ p │└────────...  (本文共3页) 阅读全文>>

《电子质量》2017年01期
电子质量

场效应管的作用

1. 场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。2. 场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。3. 场效应管可以用作可变电阻。4. 场效...  (本文共1页) 阅读全文>>

《物理学报》2017年12期
物理学报

太赫兹互补金属氧化物半导体场效应管探测器理论模型中扩散效应研究

针对基于经典动力学理论传统模型中忽略扩散效应的问题,通过对基于玻尔兹曼理论的场效应管传输线模型的理论分析,建立了包含扩散效应的太赫兹互补金属氧化物半导体(CMOS)场效应管探测器理论模型,研究扩散效应对场效应管电导及响应度的影响.同时,将此模型与忽略了扩散效应的传统模型进行了对比仿真模拟,给出了两种模型下的电流响应度随温度及频率变化的差别.依据仿真结果,并结合3σ原则明确了场效应管传输线模型中扩散部分省略的依据和条件.研究结果表明:扩散部分引起的响应度差异大小主要由场效应管的工作温度及工作频率决定.其中工作频率起主要作用,温度变化对差异大小影响较为微弱;而对于工作频率而言,当场效应管工作频率小于1 THz时,模型中的扩散部分可以忽略不计;而当工作频率大于1 THz时,扩散部分不可省略,此时场效应管模型需同时包含漂移、散射及扩散三个物理过程.本文的研究结果为太赫兹CMOS场效应管理论模型的精确建立及模拟提供了理论支持.1引言随着太...  (本文共7页) 阅读全文>>

《无线通信技术》2017年02期
无线通信技术

基于双栅场效应管的二值到三值转换电路设计

1引言CMOS工艺由于其特突出的优势被认为是集成电路的基准工艺。但是随着集成电路工艺水平的提高和芯片规模的不断增大,可能在未来10年内达到工艺的物理极限[1]、互连线占芯片面积高达80%。因此,一方面,人们提出各种新颖的场效应管结构来延缓摩尔定律,如Fin FET,双栅MOSFET等,尤其是采用两个栅极共同控制的双栅MOS-FET,在减弱短沟道效应、降低寄生效应方面具有较大优势[2],依靠近年来纳米材料科学的发展,提出了各种纳米器件以替代MOSFET,如石墨烯、量子器件、碳纳米管等[3]。另一方面,研究者们正在探索提高单个信号携带信息量来实现互连线面积的减少的方法,如多值逻辑,但由于其缺少合适的三值器件,实用化进程缓慢。初步研究表明,基于双栅场效应管的数字电路比单栅场效应管具有更简洁的电路结构、更低的功耗、更好的性能。因此,促使人们研究基于双栅场效应管新的应用方法[4]。但是这些方法远没有像单栅FET那样成熟。本文通过对双栅场效...  (本文共5页) 阅读全文>>