导读:本文包含了混合单片论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:GaAs,GaN,高效率,高集成度
混合单片论文文献综述
郝瑞荣[1]（2019）在《单片微波混合集成功率放大器的研究与设计》一文中研究指出射频功率放大器(RF PA)是发射系统中的主要部分。目前功率放大器的主流工艺依然是砷化镓(GaAs)工艺。然而近期氮化镓(GaN)技术的成熟为大幅改进系统性能提供了可能。GaN的高介电击穿特性可以支持更高的漏极电压,以提供更高的功率密度。借助GaN可显着提高微波设备的射频转化效率和最大输出功率,以降低系统的总成本。如今,基于GaN工艺的单片微波集成电路(MMIC)正在被逐步引入到商用微波射频单元中。迄今为止,大多数将GaN应用于功率放大器的供应商都依赖于早期器件中的封装技术,如Si横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)和Si双极结晶体管(BJT)。通过用GaN替换这些封装中的硅材料,已经实现了功率密度和效率的提高,但是继续依赖传统的陶瓷封装并没有产生有意义的器件尺寸或重量的减少。因此,本论文提出一种基于GaAs和GaN工艺的小型化、轻薄化、高度集成化、低成本化的混合集成新技术。这种混合集成方案兼有GaAs和GaN两种技术的优势。在倍频程带宽220～520MHz频率范围内,最高提供10W的输出功率。该混合集成MMIC采用低成本10×10mm2栅格阵列(LGA)表贴塑料封装,使系统设计人员能够克服尺寸、重量、性能和成本(SWaP-C)的挑战,同时满足系统对宽带、更高功率、效率和可靠性的要求。本论文研究内容和创新点如下:1.本文提出一种小型化、轻薄化、高度集成化、低成本化的混合集成技术。在确保功率放大器芯片宽带,高增益,高效率,高功率,高线性的前提下,兼顾尺寸、重量、性能和成本(SWaP-C)的平衡。将不同工艺的大功率器件混合集成封装在一个管壳内。利用新型BT基板材料,集成GaAs驱动放大器、GaN功率放大器和内匹配电路在LGA封装内。完成高集成度,高增益,高效率,宽带(高于一个倍频程),小型化的设计。通过减少GaN的使用量以及塑封方法,大幅降低芯片的整体成本,成本降幅超过50%。2.GaN功率管的宽带隙、高击穿电场等特点,使其具有带宽宽,高效特性等优点。所以对于上述设计方法,第一级GaAs驱动放大器的宽带设计是非常重要的。本文利用负反馈技术、电流镜自适应线性化偏置技术,基于2μm InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)工艺设计并制造一款200～1200MHz宽带、高增益、高功率驱动级功率放大器。3.本文提出了一种新的GaAs HBT器件热分流结构。通过引入集电极金属,新增加一条功放热源到地的散热路径,针对性的降低基极-集电极结温度,优化GaAs功率放大器热分布,提高效率,进一步提高芯片的可靠性。4.本文提出一种提高GaAs HBT器件击穿电压(BV)的方法。通过增加HBT器件的亚集电层(N+Sub Collector区域),来增加集电区外延层的厚度,并降低集电层掺杂浓度,提高器件的击穿电压。GaAs HBT器件的击穿电压由14V提高至19V。5.基于0.25μm SiC基GaN HEMT工艺,设计并流片制造末级功率放大器。GaAs驱动级功率放大器与GaN功率放大器是最终构成小型化芯片的主体部分,它们的带宽、功率、效率等性能最终决定了单片集成功率放大器的性能。6.本文提出一种新的BT基板设计结构。多年来,高功率放大器的封装一直以金属和陶瓷封装工艺为主,GaN也不例外。但是这种方法以及对传统陶瓷封装的持续依赖并没有显着降低元件尺寸或重量。塑料封装能够降低元器件的尺寸和重量,但器件的功耗更高。本文通过将发热集中的GaAs MMIC和GaN晶体管放置在高导热率铜填充通孔阵列的顶部来解决热设计挑战,以克服塑料封装的散热缺陷,并使高功率GaN器件能够在塑料封装中以良好的性能和高可靠性运行。7.本文同时提出了一种具有超低负载电容(小于O.1pF)的新型达林顿结构ESD/EMP保护电路。GaAs和GaNMMIC对静电放电(ESD)和电磁脉冲辐射(EMP)非常敏感,随着各种先进的电子设备在现代军事武器及战时通信系统中的应用,其受到强电磁脉冲干扰的威胁也越来越大。传统的EMP保护方式如瞬态电压抑制(TVS)二极管或金属氧化物压敏电阻(MOV)等,虽然能够提供足够的EMP保护,但在RF系统中,却会引起RF系统性能的下降,这主要来自传统保护器件相关的寄生电容。具有超低负载电容(小于O.1pF)的新型达林顿结构ESD/EMP保护电路,在提供ESD/EMP保护的同时,不会降低RF电路性能。该芯片采用2μm InGaP/GaAs HBT工艺设计并制造,利于芯片的集成化,以进一步提高MMIC芯片的可靠性。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01）
朱洪力[2]（2015）在《基于量子阱混合的单片集成半导体激光调制器研究》一文中研究指出光子集成技术立足于解决当前迅猛增长的通信带宽需求和高成本的分立光电子器件之间的矛盾。移动互联网,大数据与云计算的兴起导致了当前对通信容量快速增长的需求。然而,当前的光通信系统主要还是基于分立光电子器件的组装,简单的规模化无法解决由此而导致的高成本,大尺寸和高能耗问题。借鉴于微电子系统大规模集成化的成功经验,光子集成技术将成为解决当前这一问题的必由之路。本论文主要研究基于InP的有源无源单片集成的激光调制器。首先,简要介绍了当前InP基单片集成的多种集成方案,并对其中性价比最高的量子阱混合(Quantum Well Intermixing,简称QWI)的工作原理和各种实现方法进行了分析。结合我们实验室的现有条件,对其中叁种便于实现的QWI方法进行了研究。开发了基于A1203和Si3N4的溅射介质层诱导量子阱混合的方法,扩展了溅射介质层诱导量子阱混合方法的介质材料选择范围。其中溅射Si3N4诱导QWI的方法不仅得到了大约90nm的光致发光(Photoluminescence,简称PL)峰值波长蓝移,而且PL峰值强度还得到了大约33%的增强,而在通常的QWI方法中,PL峰值强度都是降低的。基于金属铜诱导量子阱混合的方法,得到了大约180nm的PL峰值波长蓝移和大约220%的PL峰值强度增强。针对Cu诱导QWI对有源无源区域分布不能精确控制的缺点,改进了工艺,通过增加深刻蚀槽来限制Cu在高温退火下的扩散,从而将Cu诱导QWI的效果限制在指定的区域,进而使得该方法也能够用于精确要求有源无源区域分布的情况。以此为基础,建立了适用于我们实验室的有源无源集成平台。其次,详细介绍了V型耦合腔激光器(V-Coupled Cavity Laser,简称VCCL)与电吸收调制器(Electro-Absorption Modulator,简称EAM)集成的方案。包括每个器件的结构参数,有源无源区域定义以及深刻蚀与浅刻蚀的区域分布,并给出了详细的掩膜设计图。依照工艺开发的进度,先后实现了不含QWI和含有QWI的VCCL+EAM集成器件的结构设计,制作工艺,测试以及结果分析。为了将我们开发的QWI集成平台用于该集成器件,针对添加QWI步骤后无法实现有机胶平坦化的情况,开发了基于单层Si02平坦化的工艺。并且,针对VCCL腔面Si02去除难题,开发了保留腔面Si02并镀金属反射膜的工艺。最后,详细介绍了对高速Q调制DFB激光器(Q-modulated distributed feedback laser,简称QML)如何进行基于行波法的完整物理结构的性能分析,得出了相位区的相位值与相位区的注入电流之间的对应关系,讨论了增益区注入电流对光输出眼图信号的消光比,抖动以及峰值功率波动的影响,从而为高性能QML的结构设计提供了便利的仿真工具。同样依照工艺开发的进度,先后实现了不含QWI和含有QwI的QML集成器件的结构设计与制作。测试了不含QWI的QML器件的静态特性,完成了含有QWI的QML器件的PL测试,实验结果显示出具有良好的有源无源区域分布。(本文来源于《浙江大学》期刊2015-06-15）
赵计勇[3]（2013）在《8mm混合单片连续波多普勒近程探测系统设计》一文中研究指出本文主要研究了8mm混合单片连续波多普勒近程探测系统的设计与实现。由多普勒探测系统的工作原理,分析了影响探测系统性能的主要指标,提出了8mm混合单片连续波多普勒近程探测系统的设计方案及具体指标。根据系统指标,选择了小喇叭天线作为探测系统的天线；采用耿氏二极管作为振荡管,并利用矩形波导腔结构制作了频率为34GHz、功率为20dBm的信号源；利用ADS、HFSS软件设计了波导-同轴转换器、波导-微带转换器、双平衡混频器及低通滤波器；完成了混合单片模块的设计,包括MMIC芯片选型、微带电路设计、供电电源设计及腔体设计。完成了基于TMS320F2812芯片为核心的数字信号处理模块的软硬件设计。硬件部分首先给出了主要的硬件电路设计图,然后给出了信号处理模块的总体原理图和PCB图；软件部分为了满足多普勒系统对信号处理模块的要求,设计了具体的数字信号处理流程,完成了多普勒信号的采样与处理。最后完成了混合单片模块的制作与测量,并对8mm混合单片连续波多普勒近程探测系统进行联调,实现了系统的测速功能,实验结果满足系统指标,验证了本探测系统设计方案的可行性。(本文来源于《南京理工大学》期刊2013-03-01）
Tamara,Schmitz,Dave,Ritter[4]（2012）在《从头到尾了解混合信号单片高集成度系统(SOC)设计(2):定义概念》一文中研究指出背景:Tamara Schmitz博士准备转型成为一名工程经理,于是向Dave Ritter工程师发出了邀请,共同讨论集成电路从概念到产品的诞生过程,于是两人的谈话就此开始,为我们揭示了混合信号单片高集成度系统设计的奥秘。Tamara(本文来源于《电子产品世界》期刊2012年09期）
Tamara,Schmitz,Dave,Ritter[5]（2012）在《从头到尾了解混合信号单片高集成度系统(SOC)设计(1)》一文中研究指出背景:Tamara Schmitz博士准备转型成为一名工程经理,于是向Dave Ritter工程师发出了邀请,共同讨论集成电路从概念到产品的诞生过程,于是两人的谈话就此开始,为我们揭示了混合信号单片高集成度系统设计的奥秘。(本文来源于《电子产品世界》期刊2012年08期）
[6]（1999）在《混合光学单片》一文中研究指出德国Lissotschenko Mikrooptik责任有限公司生产的单片式混合器件,效率为70％,数值口径为0.22。这种混合式光学单元器件的优点是易于校准和易于控制。安装简单,允差为±50μm。采用独特的单片安装技术,成本低。采用单条式发射器和层迭式组(本文来源于《光机电信息》期刊1999年09期）
骆解民,胡光民,徐文达[7]（1998）在《单片微处理器在气体比例混合装置中的应用》一文中研究指出新开发的GM－A、GM－B气体比例混合器，使用单片微处理器，实现了按任意设定的二或叁种气体的体积百分比，控制各气体充气电磁阀，达到了获取预定比例的混合气体的目的。该装置具有系统稳定性好、精度高、易于满足不同的供气量等优点，目前已应用于气调包装实际生产过程中。文章介绍了该装置中系统程序的控制原理、硬件结构和配气精度测试结果。(本文来源于《上海水产大学学报》期刊1998年02期）
黄培中,张俊,屠依群,周正利[8]（1997）在《红外探测单片集成与混合集成的研制》一文中研究指出对用于ＨｇＣｄＴｅ红外探测器的单片集成与混合集成技术进行了研究．研制的低噪声多路前置放大器混合集成模块的等效输入噪声电压＜１．５ｎＶ·Ｈｚ－１／２，性能稳定可靠，已用于红外工程系统中．(本文来源于《上海交通大学学报》期刊1997年05期）
李培刚,张家琴,郝玉泉[9]（1997）在《CAE工程及其与单片集成和混合集成电路的关系》一文中研究指出本文针对当前关系一个企业竞争力和科研水平的CAE工程,结合雷达系统、部件、器件的应用,论述了声表面波器件CAD技术、集成电路中反应离子刻蚀(RIE)薄膜刻蚀深度的神经网络建模预测、混合集成电路(MCM)的并行工程设计和可靠性分析,最终构造了一个集成化的具有数据库、仿真器、实体建模、工具接口和统一的图形用户界面(GUI)的软件系统.(本文来源于《系统工程与电子技术》期刊1997年04期）
John Novellino,陈辰[10]（1996）在《欧洲设计与测试96年会掠影——侧重于混合信号技术,高级设计技术和日益流行的单片系统》一文中研究指出今年的欧洲设计与测试研讨展示会把重点放在解决混合信号的设计与测试问题以及微机电系统的设计工具上，使这届年会的技术介绍大放异彩。这次会议增加了第５个议程，因而总共有５个议程：两个关于ＣＡＤ，一个关于设计，一个是测试，还有一个是用户论坛。为了强调越来越关注高(本文来源于《电子产品世界》期刊1996年03期）
混合单片论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
光子集成技术立足于解决当前迅猛增长的通信带宽需求和高成本的分立光电子器件之间的矛盾。移动互联网,大数据与云计算的兴起导致了当前对通信容量快速增长的需求。然而,当前的光通信系统主要还是基于分立光电子器件的组装,简单的规模化无法解决由此而导致的高成本,大尺寸和高能耗问题。借鉴于微电子系统大规模集成化的成功经验,光子集成技术将成为解决当前这一问题的必由之路。本论文主要研究基于InP的有源无源单片集成的激光调制器。首先,简要介绍了当前InP基单片集成的多种集成方案,并对其中性价比最高的量子阱混合(Quantum Well Intermixing,简称QWI)的工作原理和各种实现方法进行了分析。结合我们实验室的现有条件,对其中叁种便于实现的QWI方法进行了研究。开发了基于A1203和Si3N4的溅射介质层诱导量子阱混合的方法,扩展了溅射介质层诱导量子阱混合方法的介质材料选择范围。其中溅射Si3N4诱导QWI的方法不仅得到了大约90nm的光致发光(Photoluminescence,简称PL)峰值波长蓝移,而且PL峰值强度还得到了大约33%的增强,而在通常的QWI方法中,PL峰值强度都是降低的。基于金属铜诱导量子阱混合的方法,得到了大约180nm的PL峰值波长蓝移和大约220%的PL峰值强度增强。针对Cu诱导QWI对有源无源区域分布不能精确控制的缺点,改进了工艺,通过增加深刻蚀槽来限制Cu在高温退火下的扩散,从而将Cu诱导QWI的效果限制在指定的区域,进而使得该方法也能够用于精确要求有源无源区域分布的情况。以此为基础,建立了适用于我们实验室的有源无源集成平台。其次,详细介绍了V型耦合腔激光器(V-Coupled Cavity Laser,简称VCCL)与电吸收调制器(Electro-Absorption Modulator,简称EAM)集成的方案。包括每个器件的结构参数,有源无源区域定义以及深刻蚀与浅刻蚀的区域分布,并给出了详细的掩膜设计图。依照工艺开发的进度,先后实现了不含QWI和含有QWI的VCCL+EAM集成器件的结构设计,制作工艺,测试以及结果分析。为了将我们开发的QWI集成平台用于该集成器件,针对添加QWI步骤后无法实现有机胶平坦化的情况,开发了基于单层Si02平坦化的工艺。并且,针对VCCL腔面Si02去除难题,开发了保留腔面Si02并镀金属反射膜的工艺。最后,详细介绍了对高速Q调制DFB激光器(Q-modulated distributed feedback laser,简称QML)如何进行基于行波法的完整物理结构的性能分析,得出了相位区的相位值与相位区的注入电流之间的对应关系,讨论了增益区注入电流对光输出眼图信号的消光比,抖动以及峰值功率波动的影响,从而为高性能QML的结构设计提供了便利的仿真工具。同样依照工艺开发的进度,先后实现了不含QWI和含有QwI的QML集成器件的结构设计与制作。测试了不含QWI的QML器件的静态特性,完成了含有QWI的QML器件的PL测试,实验结果显示出具有良好的有源无源区域分布。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
混合单片论文参考文献
[1].郝瑞荣.单片微波混合集成功率放大器的研究与设计[D].南京大学.2019
[2].朱洪力.基于量子阱混合的单片集成半导体激光调制器研究[D].浙江大学.2015
[3].赵计勇.8mm混合单片连续波多普勒近程探测系统设计[D].南京理工大学.2013
[4].Tamara,Schmitz,Dave,Ritter.从头到尾了解混合信号单片高集成度系统(SOC)设计(2):定义概念[J].电子产品世界.2012
[5].Tamara,Schmitz,Dave,Ritter.从头到尾了解混合信号单片高集成度系统(SOC)设计(1)[J].电子产品世界.2012
[6]..混合光学单片[J].光机电信息.1999
[7].骆解民,胡光民,徐文达.单片微处理器在气体比例混合装置中的应用[J].上海水产大学学报.1998
[8].黄培中,张俊,屠依群,周正利.红外探测单片集成与混合集成的研制[J].上海交通大学学报.1997
[9].李培刚,张家琴,郝玉泉.CAE工程及其与单片集成和混合集成电路的关系[J].系统工程与电子技术.1997
[10].John Novellino,陈辰.欧洲设计与测试96年会掠影——侧重于混合信号技术,高级设计技术和日益流行的单片系统[J].电子产品世界.1996