大数据-算法-非线性GaAs光电导开关电流传导特性研究.pdf

射频功率放大器在雷达、无线通信、导航、卫星通讯、电子对抗设备等系统中有着广泛的应用，是现代无线通信的关键设备。与传统的行波放大器相比，射频固态功率放大器具有体积小、动态范围大、功耗低、寿命长等一系列优点；由于射频功率放大器在军事和个人通信系统中的地位非常重要，使得功率放大器的研制变得十分重要。因此对该课题的研究具有非常重要的意义。 设计射频集成功率放大器的常见工艺有GaAs、SiGe BiCMOS和CMOS等。GaAs工艺具有较好的射频特性和输出功率能力，但其价格昂贵，工艺一致性差；CMOSI艺的功率输出能力不大，很难应用于高输出功率的场合；而SiGe BiCMOS工艺的性能介于GaAs和CMOS工艺之间，价格相对低廉并和CMOS电路兼容，非常适合于中功率应用场合。   本文介绍了应用与无线局域网和Ka波段的射频集成功率放大器的设计和实现，分别使用了CMOS、SiGe BiCMOS、GaAs三种工艺。（1）由SMIC0．18um CMOS工艺实现的放大器工作频率为2．4GHz，采用了两级共源共栅电路结构，在5V电源电压下仿真结果为小信号增益22dB左右，1dB压缩点处输出功率为20dBm左右且功率附加效率PAE大于15％，最大饱和输出功率大于24dBm且PAE大于20％，芯片面积为1．4mm*0．96mm；（2）由IBM5PAE0．35um SiGe BiCMOS工艺实现的功率放大器工作频率为5．25GHz，分为前置推动级和末级功率级，电源电压为3．3V，仿真结果为小信号增益28dB左右，1dB压缩点处输出功率大于26dBm，功率附加效率大于15％，最大饱和输出功率为29．5dBm，芯片面积为1．56mm*1．2mm；（3）由WIN0．15um GaAs工艺实现的功率放大器工作频率为27～32GHz，使用了三级功率放大器结构，在电源电压为5V下仿真结果为1dB压缩点的输出功率P1dB26dBm，增益在20dB以上，最大饱和输出功率为29．9dBm且PAE大子25％，芯片面积为2．76mm*1．15mm。论文按照电路设计、仿真、版图设计、流片和芯片测试的顺序详细介绍了功率放大器芯片的设计过程。对三种工艺实现的功率放大器进行了对比，并通过各自的仿真结果对出现的问题进行了详尽的分析。

GaAs二极管激光器十年的进展

本文通过对射频功率放大器所采用的三种主要工艺技术进行的简要比较，指出未来的发展趋势在于采用SiGe工艺技术来制造射频功率放大器，这是无线电电子系统设计工程师需要关注的技术趋势。

GaAs-GaAlAs 量子阱 在 I 型量子阱中，势垒的较大带隙和阱材料的较小带隙之间的能量差 ΔEg 对导带中的电子和价带中的空穴产生限制电位。 例如，在 GaAs-GaAlAs 量子阱中，所得阱深度分别为 ΔVe~2ΔEg/3 和 ΔVh~ΔEg/3。 在这些半导体中，导带中的电子表现得好像它们有一个有效质量 m*，这与自由电子质量 mo 不同，并且该质量在两种材料中是不同的，例如，阱中的 mw 和mb 在屏障中。 由于两种材料的电子有效质量不同，在两种材料的界面处用于波函数导数的边界条件不是导数 dψ / dz 的连续性； 相反，一个常见的选择是 (1/m*)(dψ / dz) 的连续性，其中 m* 对于井中和屏障中的材料是不同的。 此m文件（GaAs_GaAlAs_QW.m）绘制了给定GaAs-GaAlAs量子阱的Al组成（x）和阱宽度Lz（Å）的电子，重空穴和轻空穴的本征函

在通信接收器中低噪声放大器(LNA)对于从噪声中析出信号十分关键。控制系统内噪声还有其他技术，包括过滤和低温冷却，但低噪声放大器的良好性能，提供了一种被实践所验证的可靠的管理通信系统噪声的方法。随之而来的是对工作于X频段(8GHz)的低功率(电池供电)LNA设计的探索。设计比较了在目标是工作于的几毫瓦DC电源的单片微波集成电路(MMIC)中，GaAs PHEMT增强型(E模式)和耗尽型(D模式)晶体管的使用。

在半导体中，可以通过将一种半导体材料（例如 InGaAs）的“阱”层夹在另一种半导体材料（例如 InP）的两个“势垒”层之间来制造实际的势阱。 在这种结构中，电子在“阱”材料中具有较低的能量，并且在与“势垒”材料的界面处看到一些势垒高度 Vo。 这种结构广泛用于光纤通信等激光器中。 在半导体中，这种势阱被称为“量子阱”。(*) 此 m 文件 (GaAs_QW) 计算具有恒定有效质量与不同阱宽的 GaAs 单量子阱中的能级。 它还绘制了给定势能和阱宽的相应特征函数。 （*） 大卫。 AB Miller，科学家和工程师的量子力学。 剑桥。 博士生。 埃内斯托·莫莫克斯（Ernesto Momox） 享受！

该 m 文件提供了有关一些半导体基本原理的信息，即费米-狄拉克积分、能带隙与温度的关系、本征载流子密度以及作为温度和掺杂浓度函数的 Si、Ge 和 GaAs 中的费米能级位置（在这些图中，还显示了带隙和费米本征能级对温度的依赖性。 对于费米能级的计算，电荷中性方程通过假设费米-狄拉克统计而不是麦克斯韦-玻尔兹曼统计进行数值求解。 由于上述原因，该程序可用于计算非简并或简并半导体的费米能级位置。 可以将掺杂浓度更改为 Fermi_Level.m（第 9 行）中的特定值。 期刊： 参考文献 1：固态电子学，25, 1067 (1982) 参考文献 2：半导体物理电子学，Sheng S. Li。 pp 89 参考文献 3：Physica Status Solidi(b) vol。 188, 1995, 第 635-644 页图书： 半导体物理电子第二版。 斯普林格李盛生先进半导体基础第二版。

AQUILA 是一个 MATLAB 工具箱，用于对 GaAs/AlGaAs 半导体纳米结构的电子特性进行一维或二维仿真。 该程序以自洽的方式为用户定义的结构求解一维或二维薛定谔方程和泊松方程。

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