导读:本文包含了集成光接收机前端论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:4H-SiC,MESFET,等效电路模型,PSpice,参数提取
集成光接收机前端论文文献综述
崔瑜强[1]（2014）在《基于4H-SiC MSM/MESFET的单片集成光接收机前端研究》一文中研究指出随着近年来紫外探测技术的迅猛发展，SiC材料和器件凭借其独特的优势，在光通信的应用中展现了广阔的发展前景，因此以SiC为基础的光接收机模块的设计具有重要的意义。然而不论是光学器件还是SiC器件，目前都没有成熟的电路模型进行电路设计，如果要利用微电子电路的模拟方法对OEIC进行模拟分析，则必须首先建立这些器件用纯电学元件等效的电路模型。本论文基于4H-SiC MESFET器件的小信号模型与大信号模型，借助ISE-TCAD软件得到的仿真结果提取出参数模型，建立了用于PSpice软件的等效电路模型，模型吻合度较高，具有一定的实用性。通过PSpice提供的网表描述语言对建立的电路模型进行了子电路描述，得到器件转移特性曲线与输出特性曲线。设计了两种由紫外光电探测器与前置放大器组成的光接收机前端电路，其中光电探测器采用4H-SiC MSM结构，前置放大器采用4H-SiC MESFET。对光接收机前端电路的幅频特性、瞬态特性与等效输入噪声进行了电学仿真。改进后的第二种电路结构得到了33.3dBΩ的增益与6.87GHz的带宽，可以应用在紫外光通信系统中。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-01-01）
陈东亮[2]（2012）在《1.25Gbps光接收机中前端放大电路的单片集成》一文中研究指出根据我国“十二五”发展规划，在“十二五”期间我国将新增FTTH(fiber-to-the-home)用户2500万户，城镇新建楼宇FTTH覆盖率将达到60%以上。目前高昂的搭建和维护成本是制约FTTH发展的主要因素，而光接收机作为光纤接入的核心设备其成本占光纤接入成本的1/3。作为降低光接收机成本的关键技术，光电集成技术有着广阔的应用前景和迫切的现实需求。论文基于Chartered0.35μm标准CMOS工艺对光接收机前端跨阻放大器(TIA)和限幅放大器(LA)的单片集成技术进行了研究，并集成电源管理(LDO)，丢失信号检测(LOS)，输入信号幅度监测(RSSI)等功能于一体，形成一款满足目前主流商业化1.25Gbps速率级的光接收机前端放大电路芯片。数据通路主体采用全差分结构，以抑制衬底噪声，电源波动等共模干扰。芯片采用了调整型共源共栅结构，有源反馈技术提高了系统增益带宽积，最终实现了106dBΩ的系统增益和1.23GHz的系统带宽。由于采用了自动增益控制电路，系统的动态输入范围大幅提升，可以在输入电流从10μA到1mA范围内变化时稳定输出450mVpp恒定摆幅电压信号。由于跨阻放大器和限幅放大器采用片内直接耦合使芯片整体面积和功耗得以降低，芯片核心部分面积为550μm×470μm，系统总体功耗为192mW。此外芯片还集成了片内线性稳压器(LDO)为光电二极管提供偏压，以降低电源波动对系统性能的影响。并且芯片还提供了丢失信号检测(LOS)和输入信号强度检测功能(RSSI)，扩展了芯片的功能。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2012-07-01）
范超,陈堂胜,杨立杰,冯欧,焦世龙[3]（2010）在《光电集成光接收机前端及限幅放大器的研制》一文中研究指出基于国内的材料生产和半导体工艺条件,研制了10 Gb/s光电集成(OEIC)光接收机前端,并采用耗尽型赝配高电子迁移晶体管(PHEMT)设计并实现了限幅放大器。光接收机前端组成形式为金属-半导体-金属(MSM)光探测器和电流模跨阻放大器,借助模拟软件SILVACO建立并优化了器件模型,探测器光敏面50μm×50μm,带宽超过10 GHz,电容约3 fF/μm。研究并改进了腐蚀自停止工艺并实际应用于OEIC器件制作,芯片面积为151Iμm×666μm。限幅放大器采用无源电感扩展带宽,并借助叁维电磁仿真软件HFSS进行模拟仿真。限幅放大器芯片面积为1950μm×1910μm,在3.125 Gb/s传输速率下,分别输入信号幅度为10和500 mV,可以得到500 mV恒定输出摆幅。(本文来源于《光学学报》期刊2010年03期）
李轶群,黄辉,吕吉贺,苗昂,吴强[4]（2009）在《用于单片集成光接收机前端的GaAs基InP/InGaAs HBT》一文中研究指出实现了一种可用于单片集成光接收机前端的GaAs基InP/InGaAs HBT。借助超薄低温InP缓冲层在GaAs衬底上生长出了高质量的InP外延层。在此基础上,只利用超薄低温InP缓冲层技术就在半绝缘GaAs衬底上成功制备出了InP/InGaAsHBT,器件的电流截止频率达到4.4GHz,开启电压0.4V,反向击穿电压大于4V,直流放大倍数约为20。该HBT器件和GaAs基长波长、可调谐InP光探测器单片集成为实现适用于WDM光纤通信系统的高性能、集成化光接收机前端提供了一种新的解决方法。(本文来源于《光电子.激光》期刊2009年01期）
冯忠,焦世龙,冯欧,杨立杰,蒋幼泉[5]（2008）在《单片集成GaAs PIN/PHEMT光接收机前端工艺研究》一文中研究指出利用0.5μm GaAs PHEMT技术研究了适用于单片集成GaAs PIN/PHEMT光接收机前端的关键工艺,解决了台面工艺和PHEMT平面工艺的兼容性问题,包括不同浓度磷酸系腐蚀液对台面腐蚀均匀性的影响、台面与平面共有金属化工艺对光刻技术的要求。结果表明,工艺技术完全满足单片设计要求,研制得到的单片集成光接收机前端在输入1Gb/s和2.5Gb/s非归零(NRZ)伪随机二进制序列(PRBS)调制的光信号下得到较为清晰的输出眼图。(本文来源于《固体电子学研究与进展》期刊2008年04期）
范超,陈堂胜,陈辰,焦世龙,陈镇龙[6]（2008）在《5Gb/s单片集成光接收机前端模拟仿真及研制》一文中研究指出基于0.5μmGaAs PHEMT标准工艺研制了850nm单片集成光接收机前端,集成方式为PIN光探测器和跨阻放大器。论文依据已发表的文献数据为基础并借助SILVACO公司的模拟软件建立探测器模型,实验结果表明,模型和实测结果对比有较好的一致性。光接收机最高工作速率5Gb/s,其中,探测器光敏面直径50μm,电容0.51pF,暗电流小于30nA。跨阻放大器-3dB带宽接近10GHz,跨阻增益约43dBΩ,最小等效输入噪声电流密度约为17.6pA/Hz1/2。(本文来源于《光电工程》期刊2008年11期）
陈磊,马和良,赖宗声,景为平[7]（2008）在《基于802.11a/b/g WLAN接收机前端的射频集成压控振荡器设计》一文中研究指出为了满足WLAN接收机前端要求,设计了一种基于IEEE 802.11 a/b/g协议的RF零中频接收机第一本振3.846GHz压控振荡器.该振荡器采用TSMC0.25μm RFCMOS工艺实现,利用Hajimiri相位噪声模型对结构进行了优化,具有低相位噪声的特性.通过Cadence Spectre仿真,结果表明文中设计的3.846GHz压控振荡器功耗为10mW,1MHz和3MHz载频处的相位噪声分别为-120dBc/Hz和-131dBc/Hz,调谐电压Vtune在0~2.5V之间变化时,频率可调范围为600MHz,其性能完全符合IEEE 802.1l a/b/g协议的要求.(本文来源于《微电子学与计算机》期刊2008年11期）
苗昂[8]（2008）在《InP基PIN光探测器＋HBT单片集成光接收机前端的研究》一文中研究指出本论文的工作是围绕任晓敏教授为首席科学家的国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“新一代通信光电子集成器件及光纤的重要结构工艺创新与基础研究”(项目编号:2003CB314900)、任晓敏教授承担的教育部高等学校博士学科点专项科研基金“基于RCE光探测器和HBT的单片集成(OEIC)高速光接收模块”(项目编号:20020013010)以及黄永清教授和黄辉副教授分别承担的国家高技术研究发展计划(863计划)“高性能InP基、GaAs基谐振腔增强型长波长光探测器”(项目编号:2003AA31G050)、“自主创新WDM集成解复用光探测器和关键工艺研究”(项目编号:2003AA312020)等项目展开的。随着光纤通信技术的迅速发展,带宽需求不断增大,光纤通信正向以智能化、集成化、低成本和高可靠性的新一代光通信网络演进。光电集成器件较分立封装的光电组件具有尺寸小、光电连接产生的寄生效应低、成本低、性能优越和可靠性高等诸多优点,满足了光通信进一步发展的要求,因此成为全世界光通信和光电子领域所关注的研究热点。在任晓敏教授的精心指导下,作者就InP基PIN光探测器和HBT分立器件的基本理论、测试理论、建模理论、制作工艺以及单片集成光接收机的前端电路和工艺展开了深入细致的研究工作,并取得以下研究成果:一、在PIN光探测器方面1.在光探测器的测量方面,提出了一种更为完备的光外差法测量光探测器高频响应的校准方法,该校准方法可以同时消除额外夹具和激光器的输出波动对测量结果的影响,测量精度得以大幅提高;提出了一种更为完备的扫频法测量光探测器S_(21)参数的校准方法,该校准方法利用流图分析,全面考虑并去如端口间反射以及夹具响应等误差因素,测量精度得以明显提高;建立了光探测器的自动光谱响应测试系统,该系统无需复杂的聚焦系统和光强均匀化设备,即可以准确获得光探测器的绝对量子效率。2.提出了利用螺旋电感提升光探测器频率响应的方法,理论和初步试验的结果表明在不减少光探测器有源区面积的情况下,通过增加光探测器输出端电感可以降低由光探测器结电容带来的频率响应限制,从而提升光探测器的频率响应。3.采用遗传算法完成了分立PIN光探测器小信号等效电路模型的参数提取,克服了以往单一利用软件提取光探测器模型的限制。提出了一种自适应遗传算法,该算法根据个体适应度和种群适应度均值的相对关系自动调节交叉概率和变异概率,克服了传统遗传算法容易出现的局部极值的问题,提高了计算效率和准确度。4.利用本实验室的工艺线,参与完成了分立InP基PIN光探测器的制备。在台面面积为22×22μm~2的情况下,PIN光探测器3dB带宽达到15GHz。二、在HBT分立器件方面1.提出了一种通过测量HBT芯片PAD处于开路、短路状态下的S参数来去除PAD寄生效应的方法,该法使建立的模型更接近真实的器件特性,为后续集成器件的仿真提供了可靠的保障。2.采用所提出的自适应遗传算法完成了分立HBT的小信号等效电路模型的参数提取。所建立模型的高频特性与实际器件的测量值相吻合,表明所建立的模型与实际器件高频特性相符。3.利用本实验室的工艺线,参与完成了分立InP基HBT的制备。其中采用MBE生长的发射极宽度2μm的InP基HBT,开启电压为0.43V,击穿电压大于2V,直流增益达到100倍,截止频率达到38GHz;采用MOCVD生长的发射极宽度2μm的InP基HBT,开启电压为0.4V,击穿电压大于2V,直流增益为30倍,截止频率达到40GHz。叁、在集成器件方面1.设计了多种形式的PIN光探测器+HBT光接收机前端放大电路,并对电路进行仿真和优化。研究发现,HBT的基区电阻的热噪声在光接收机前端放大电路的噪声中起主要作用。2.探讨了利用电感峰化技术提高光接收机前端电路频率响应的方法。研究表明,通过在光探测器和前放电路之间加入适当大小的电感,不仅可以提升整个光前端的传输系数S_(21),而且可以有效降低HBT基极电阻引起的热噪声,从而使光接收机前端的整体噪声明显下降,从而可以使输出信号的信噪比得到提升。3.针对基于发射极宽度为2μm、3μm的HBT的单片集成光接收机前端电路,完成了集成器件版图的设计。成功研制出PIN光探测器+HBT单片集成光接收机前端电路。光探测器台面面积为22×22μm~2,放大电路形式采用跨阻反馈单极共射加输出缓冲电路。在片测试时,探测器加2.5V反向偏压,电路加2V偏压的条件下,测得电路的3dB带宽达到3GHz,跨阻放大倍数达到800。并对RCE光探测器+HBT结构的单片集成光接收机前端进行了初步的实验尝试,此种集成方式有效地解决了共享外延层设计的折衷问题。可以在保证HBT高频性能的同时,显着提高探测器的量子效率。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2008-05-10）
李轶群[9]（2008）在《单片集成光接收机前端关键技术及相关新型光电子器件的研究》一文中研究指出互联网的飞速发展、持续增加的带宽需求成为光纤通信系统发展的驱动力。目前,光纤通信正在向智能化、集成化、低成本和高可靠性的新一代光网络演进,因此对光电器件也提出了更高的要求。光电集成器件较分立封装的光电组件具有几何尺寸小、寄生参量小、成本低和可靠性高等优点,因此成为光通信和光电子领域的研究热点。本论文工作是围绕国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(No.2003CB314900)、国家高科技研究发展计划(863计划)项目(No.2003AA31g050、No.2006AA03Z416和No.2007AA03Z418)、国家自然科学基金项目(No.60576018)及重点项目(No.90601002)、国际科技合作重点项目计划项目(No.2006DFB11110)展开的。论文针对异质结双极晶体管(HBT)、单片集成光接收机前端以及具有波长选择功能的单片集成解复用接收器件进行研究。基于本实验室现有的设备和工艺技术,通过大量的理论分析和实验工艺探索,取得的主要研究成果如下所述:1.从材料的物理特性出发,利用HBT的物理器件模型及各参量的表达式,研究了InP基HBT各主要物理参量的变化对器件性能的影响。提出了可用于光电集成的InP基HBT的优化设计方案。2.基于本实验室的工艺线,完成了InP基HBT的器件外延结构和版图设计、掌握了器件的制备工艺。成功制备了InP基HBT以及PIN光探测器和NiCr电阻。其中采用MBE生长的发射极宽度2μm的InP基HBT,开肩电压为0.43V,击穿电压大于2V,直流增益达到100倍,截止频率达到38GHz;采用MOCVD生长的发射极宽度2μm的InP基HBT,开启电压为0.4V,击穿电压大于2V,直流增益为30倍,截止频率达到40GHz。3.采用HBT大信号模型和PIN光探测器的高频模型,进行了模型参数提取,设计了多种形式的前端放大电路。通过对电路形式进行优化和比较,选择了跨阻反馈单极共射放大电路的形式成功制备了PIN-PD+HBT单片集成光接收机前端。其中,光探测器台面面积为22×22μm~2,HBT发射极宽度为3μm,NiCr电阻的方阻值为100Ω。探测器外加2.5V反向偏压、电路外加2V偏压时测得该集成器件的3dB带宽为3GHz。4.进一步对RCE-PD+HBT单片集成光接收机前端进行了研究。该集成器件能够缓解PIN光探测器量子效率和HBT高频性能之间相互制约的问题。对该集成器件进行了实验验证。5.提出基于GaAs/InP异质外延的RCE-PD+HBT单片集成光接收机前端。成功制备了其中的GaAs基InP/InGaAs HBT,开启电压为0.4V,击穿电压大于2V,直流增益为20倍,截止频率为10GHz。这一工作是实验室用异质外延的方法解决半导体光电子集成这一思想的一个具体应用,同时也证明了目前异质外延材料的质量可以用于器件的制备。6.提出一种具有多波长处理功能的单片集成解复用光接收器件,该集成器件做为集成光分插复用设备中的关键组成部分能够完成波分复用多波长信号的解复用接收功能。对该集成器件的关键制备工艺进行了摸索,实现了具有两个不同中心波长的阶梯形GaAs基滤波器,中心响应波长为1533.6nm和1518.6nm,线宽约为0.5nm。7.实验室提出的特殊图案透明欧姆接触微结构能够在不影响器件入光面积的情况下有效地减小光探测器的结电容进而提高器件的响应速率。本论文针对网状和环状欧姆接触微结构进行了进一步研究,并得出了定量结论。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2008-04-20）
焦世龙[10]（2008）在《5Gb/s GaAs MSM/PHEMT单片光电子集成（OEIC）接收机前端》一文中研究指出单片光电子集成电路(OEIC:Optoelectronic Integrated Circuits)将激光器、光探测器等光电子器件与驱动电路、前置放大器、限幅放大器以及时钟与数据恢复电路等电子器件/电路部分或完整集成在同一衬底之上,以最大程度地减小互联寄生参数对集成单元整体性能的不利影响,并有利于提高其可靠性及实现小型化、轻量化的发展目标,在长距离大容量光纤通信、自由空间光通信、光接入网、大规模并行光学互联、光开关、光存储、星载光电系统、微小型光电传感等领域具有广泛的用途。美国、德国、日本等发达国家在单片OEIC领域的研究十分活跃,并且成就斐然,部分成果已实现商业化。鉴于单片OEIC良好的应用前景以及国内在这个领域与国外先进水平的巨大差距,我们开展了单片OEIC光接收机前端的研究工作,并取得了若干创新性成果,提高了国内在这个领域的研究水平,为今后开发面向实用的高性能单片OEIC器件奠定了坚实的基础。主要成果及相关研究内容如下:(1)研制出国内首个5Gb/s级单片OEIC光接收机前端芯片。该芯片由基于砷化镓(GaAs)衬底的金属-半导体-金属(MSM)光探测器和赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)分布式前置放大器组成,从材料外延到工艺流水均实现了国产化,探索出一条适合国内条件的单片OEIC技术途径;(2)解决了单片OEIC器件研制中的关键性技术难题——台面工艺与常规GaAsPHEMT单片微波集成电路(MMIC)工艺的兼容性问题,包括采用反应离子刻蚀(RIE)形成高度精确且工作面光滑平整的MSM光探测器台面的工艺、插指电极金属化及剥离工艺、台面与平面器件互连工艺等;(3)研制出国内首个基于0.5μm GaAs PHEMT技术的20GHz带宽分布式前置放大器芯片,带宽与PHEMT器件特征频率之比达2/3,最小噪声系数3.03dB,平均等效输入噪声电流密度14.6pA/Hz~(1/2),输出1dB压缩功率13.7dBm,放大器10Gb/s工作状态良好;(4)重点研究了0.5μm T型栅GaAs PHEMT工艺技术的关键环节——欧姆接触工艺和肖特基势垒工艺,流片得到性能优良的PHEMT器件:50MHz～26.5GHz范围内的小信号增益12～4dB,特征频率32GHz,最高振荡频率超过80GHz;(5)深入研究了PHEMT器件噪声性能,得出最小噪声系数F_(min)、等效噪声电导g_n、最佳输入阻抗Z_(opt)等参数与器件本征参数与寄生参数的关系,提出了通过改善欧姆接触工艺和优化材料结构设计等方法以进一步提升PHEMT器件低噪声性能,并在此基础上确定了PHEMT器件低噪声工作点,用于本次分布式前置放大电路设计,测试结果证明了上述噪声分析的有效性;(6)深入研究了MSM光探测器热电子发射模型,从理论上解释了GaAs MSM光探测器的基本工作模式,得出叁点重要结论:①器件暗电流取决于金属-半导体接触界面的空穴势垒高度以及外加偏置条件;②光探测器工作速率受外加偏置影响较大,器件正常工作电压应位于平带电压与击穿电压之间;③平带电压由材料掺杂浓度和电极间距决定的特点具有重要意义;(7)对MSM光探测器在片测试结果进行了深入分析,得出低场暗电流为欧姆传导电流、高场暗电流为SiN介质Fowler-Nordhem隧穿电流的结论,初步解释了单片OEIC光接收机前端噪声偏大的原因,对于今后优化相关工艺条件,改善单片OEIC器件性能具有重要意义。(本文来源于《电子科技大学》期刊2008-03-01）
集成光接收机前端论文开题报告
（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：
根据我国“十二五”发展规划，在“十二五”期间我国将新增FTTH(fiber-to-the-home)用户2500万户，城镇新建楼宇FTTH覆盖率将达到60%以上。目前高昂的搭建和维护成本是制约FTTH发展的主要因素，而光接收机作为光纤接入的核心设备其成本占光纤接入成本的1/3。作为降低光接收机成本的关键技术，光电集成技术有着广阔的应用前景和迫切的现实需求。论文基于Chartered0.35μm标准CMOS工艺对光接收机前端跨阻放大器(TIA)和限幅放大器(LA)的单片集成技术进行了研究，并集成电源管理(LDO)，丢失信号检测(LOS)，输入信号幅度监测(RSSI)等功能于一体，形成一款满足目前主流商业化1.25Gbps速率级的光接收机前端放大电路芯片。数据通路主体采用全差分结构，以抑制衬底噪声，电源波动等共模干扰。芯片采用了调整型共源共栅结构，有源反馈技术提高了系统增益带宽积，最终实现了106dBΩ的系统增益和1.23GHz的系统带宽。由于采用了自动增益控制电路，系统的动态输入范围大幅提升，可以在输入电流从10μA到1mA范围内变化时稳定输出450mVpp恒定摆幅电压信号。由于跨阻放大器和限幅放大器采用片内直接耦合使芯片整体面积和功耗得以降低，芯片核心部分面积为550μm×470μm，系统总体功耗为192mW。此外芯片还集成了片内线性稳压器(LDO)为光电二极管提供偏压，以降低电源波动对系统性能的影响。并且芯片还提供了丢失信号检测(LOS)和输入信号强度检测功能(RSSI)，扩展了芯片的功能。
（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。
集成光接收机前端论文参考文献
[1].崔瑜强.基于4H-SiCMSM/MESFET的单片集成光接收机前端研究[D].西安电子科技大学.2014
[2].陈东亮.1.25Gbps光接收机中前端放大电路的单片集成[D].哈尔滨工业大学.2012
[3].范超,陈堂胜,杨立杰,冯欧,焦世龙.光电集成光接收机前端及限幅放大器的研制[J].光学学报.2010
[4].李轶群,黄辉,吕吉贺,苗昂,吴强.用于单片集成光接收机前端的GaAs基InP/InGaAsHBT[J].光电子.激光.2009
[5].冯忠,焦世龙,冯欧,杨立杰,蒋幼泉.单片集成GaAsPIN/PHEMT光接收机前端工艺研究[J].固体电子学研究与进展.2008
[6].范超,陈堂胜,陈辰,焦世龙,陈镇龙.5Gb/s单片集成光接收机前端模拟仿真及研制[J].光电工程.2008
[7].陈磊,马和良,赖宗声,景为平.基于802.11a/b/gWLAN接收机前端的射频集成压控振荡器设计[J].微电子学与计算机.2008
[8].苗昂.InP基PIN光探测器＋HBT单片集成光接收机前端的研究[D].北京邮电大学.2008
[9].李轶群.单片集成光接收机前端关键技术及相关新型光电子器件的研究[D].北京邮电大学.2008
[10].焦世龙.5Gb/sGaAsMSM/PHEMT单片光电子集成（OEIC）接收机前端[D].电子科技大学.2008