砷化鎵基體異質接面雙極性電晶體之研製與其在積體化功率放大器之應用

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研究生：	蘇世宗 Shih-tzung Su
論文名稱：	砷化鎵基體異質接面雙極性電晶體之研製與其在積體化功率放大器之應用 GaAs based HBTs and their applications in power amplifier
指導教授：	辛裕明 Yue-Ming Hsin
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	資訊電機學院 - 電機工程學系 Department of Electrical Engineering
畢業學年度：	89
語文別：	中文
論文頁數：	102
中文關鍵詞：	功率放大器、砷化鎵、鋁化砷鎵、磷化銦鎵、異質接面雙極性電晶體、單石微波積體電路
外文關鍵詞：	power amplifier, GaAs, AlGaAs, InGaP, HBT, MMIC
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本論文主要在探討以砷化鎵為基體所製作的異質接面雙極性電晶體用於無線通訊系統中的功率放大器，與其各項設計理論與技術，並以積體化的方式完成功率放大器的製作。在本論文中主要在介紹異質接面雙極性電晶體的製程與量測，並利用AlGaAs/GaAs和InGaP/GaAs兩種不同材質做出功率元件並比較其特性；另外再針對不同基極厚度的設計來比較其元件特性表現。除此之外，另外介紹微波放大器的設計理論並利用氧化鋁基板的被動元件薄膜製程將其積體化實作出來。而本論文亦對功率放大器的設計原理及技術做簡介，包含其直流偏壓電路的設計、穩定度的考量及匹配網路的設計與負載線的設計理論；並對於異質接面雙極性電晶體中的非線性部分和熱效應的部分皆列入設計的考量內。

砷化鎵基體異質接面雙極性電晶體之研製
與其在積體化功率放大器之應用
GaAs based HBTs and their applications in power amplifier
第一章 導論
1-1 研究動機……………………………………………………1
1-2 論文摘要……………………………………………………3
第二章 異質接面雙極性電晶體的製程與量測
2-1 AlGaAs/GaAs與InGaP/GaAs HBTs的研究 …………4
2-2 HBT元件的製程 ………………………………………5
2-2-1 元件結構 ………………………………………………6
2-2-2 元件製程 ………………………………………………7
2-2-3 元件佈局………………………………………………12
2-3 AlGaAs/GaAs與InGaP/GaAs DHBTs元件量測與分析
2-3-1 直流特性量測與分析…………………………………13
2-3-2 高頻特性量測與分析…………………………………17
2-3-3 功率元件量測與分析…………………………………24
2-3-4 結果與討論……………………………………………29
2-4 不同基極厚度的AlGaAs/GaAs SHBT之研究
2-4-1 直流特性量測與分析…………………………………33
2-4-2 高頻特性量測與分析…………………………………37
2-4-3 功率元件量測與分析…………………………………44
第三章 氧化鋁基板上微波放大器之研製
3-1 微波放大器的設計原理………………………………54
3-2 氧化鋁基板上集總元件之製作………………………56
3-3 微波放大器電路設計…………………………………57
第四章 積體化功率放大器之研製
4-1 單石微波積體電路 功率放大器基本原理 …………62
4-1-1 直流偏壓點、穩定度的考量 ………………………63
4-1-2 匹配網路與負載拉移和負載線的設計考量 ………71
4-1-3 非線性的考量，熱效應的降低 ……………………77
4-2 功率放大器電路設計及其結果分析 ………………79
4-2-1 單一級放大器的設計 ………………………………79
4-2-2 二級功率放大器的設計 ……………………………91
第五章 結論 ……………………………………………99
參考文獻 ……………………………………………………101

                                

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