• 제목/요약/키워드: SiGe HBT

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DSRC 송신기를 위한 능동발룬 내장형 5.8 GHz SiGe 상향믹서 설계 및 제작 (A 5.8 GHz SiGe Up-Conversion Mixer with On-Chip Active Baluns for DSRC Transmitter)

  • 이상흥;이자열;김상훈;배현철;강진영;김보우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권4A호
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    • pp.350-357
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    • 2005
  • 근거리무선통신 (Dedicated Short Range Communication, DSRC)은 지능형교통시스템 서비스 제공을 위한 통신 수단으로, 수 미터에서 수백 미터인 근거리 영역의 노변장치(Road Side Equipment, RSE)와 차량탑재장치(On-Board Equipment, OBE)와의 양방향 고속통신을 수행하는 통신시스템이다. 본 논문에서는 SiGe HBT 공정을 이용하여 근거리무선통신 송신기용 5.8 GHz 상향믹서를 설계 및 제작하였다. 설계된 상향믹서는 믹서코어 회로와 더불어 IF/LO/RF 입출력 정합 회로, IF/LO 입력 발룬 회로와 RF 출력 발룬 회로가 단일칩으로 구현되었다. 제작된 상향믹서는 $2.7 mm\times1.6mm$의 크기를 가지며, 3.5 dB의 전력변환이득과 -12.5 dBm의 OIP3, 42 dB의 LO to E isolation, 38 dB의 LO to RF isolation, 3.0 V의 공급전압 하에서 29 mA의 전류소모로 측정되었다.

A 1.8 GHz SiGe HBT VCO using 0.5μm BiCMOS Process

  • Lee, Ja-Yol;Lee, Sang-Heung;Kang, Jin-Young;Shim, Kyu-Hwan;Cho, Kyoung-Ik;Oh, Seung-Hyeub
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제3권1호
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    • pp.29-34
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    • 2003
  • In this paper, we fabricated an 1.8 ㎓ differential VCO using a commercial 0.5 ${\mu}{\textrm}{m}$ SiGe BiCMOS process technology, The fabricated VCO consumes 16 ㎃ at 3 V supply voltage and has a 1.2 $\times$ 1.6 $mm^2$TEX>chip area. A phase noise measured at 100 KHz offset carrier is -110 ㏈c/Hz and a tuning range is 1795 MHz~1910 MHz when two varactor diodes are biased from 0 V to 3 V.

Cellular 주파수 대역 2.7-V MMIC SiGe HBT 상향 주파수 혼합기와 가변이득 증폭기의 설계 (Design of A 2.7-V MMIC SiGe HBT Up-converter and Variable Gain Amplifier for Cellular Band Applications)

  • 박성룡;김창우
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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    • pp.146-149
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    • 2000
  • SiGe HUT뜰 이용하여 Cellular 주파수 대역(824-849 MHz)에서 MMIC 상향 주파수 혼합기와 가변이득 증폭기를 설계하였다. 동작 전압은 2.7 V 이며, 이중평형 구조의 상향 주파수 혼합기는 12 dB의 변환이득, -0.6 dBm의 1dB 이득압축 출력전력, 30 dB 이상의 LO-RF 단자 격리도 특성, 1.25의 LO-VSWR. 1.34의 RF-VSWR을 가지며, 상호컨덕턴스형 가변이득 증폭기는 35 dB의 최대 선형이득, 13 dBm의 1dB 이득압축 출력전력, 42dB의 가변이득, 23dB의 3차 상호변조 교점 출력전력(OIP$_3$), 1.27의 입력 VSWR, 1.1의 출력 VSWR 특성을 보인다.

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SiGe HBT의 Current Gain특성 개선 (Current Gain Enhancement in SiGe HBTs)

  • 송오성;이상돈;김득중
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.62-64
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    • 2004
  • 초고속 RF IC의 핵심소자인 SiGe에피텍시층을 가진 이종양극트란지스터 (hetero junction bipolar transistor: HBT)를 0.35um급 CMOS공정으로 제작하였다. 이때 IOW $V_{BE}$영역에서의 Current Gain의 선형성을 향상시키기 위하여 Capping 실리콘의 두께를 200과 300${\AA}$으로 나누고 EDR (Emitter Drive-in RTA)의 온도와 시간을 900$\~$1000C, 0$\~$30sec로 각각 변화시키면서 최적조건을 알아보았다. 실험범위 내에서의 최적공정조건은 300${\AA}$의 capping 실리콘과 975C-30sec의 EDR조건이었다.

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The Design of SiGe HBT LNA for IMT-2000 Mobile Application

  • Lee, Jei-Young;Lee, Geun-Ho;Niu, Guofu;Cressler, John D.;Kim, J.H.;Lee, J.C.;Lee, B.;Kim, N.Y.
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제2권1호
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    • pp.22-27
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    • 2002
  • This paper describes a SiGe HBT low noise amplifier (LNA) design for IMT-2000 mobile applications. This LNA is optimized for linearity in consideration of the out-of-band-termination capacitance. This LNA yields a noise figure of 1.2 dB, 16 dB gain, an input return loss of 11 dB, and an output return loss of 14.3 dB over the desired frequency range (2.11-2.17 GHz). When the RF input power is -2i dBm, the input third order intercept point (IIP3) of 8.415 dBm and the output third order intercept point (OIP3) of 24.415 dBm are achieved.

Design of a Planar Cavity Resonator for 12.5 GHz Low Phase Noise SiGe HBT Oscillator

  • Lee Jae-Woo;Kim Yong-Hoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권4호
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    • pp.153-160
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    • 2005
  • In this paper, the novel microwave oscillator incorporating a planar cavity resonator(PCR) is presented to reduce the phase noise of the oscillator in a planar environment. Compared to the conventional planar( $\lambda$/4 open stub resonator), the phase noise is improved about 16 dBc/Hz @100 kHz. The design of the oscillator is based on a reflection type configuration using the low 1/f SiGe HBT transistor(LPT16ED). The output power is measured 2.76 dBm at 12.5 GHz. In this paper, the oscillator used to the PCR can be expected to provide a solution for low phase noise oscillator in microwave circuits.

바이어스 스트레스에 의한 실리콘-게르마늄 이종접합 바이폴라 트랜지스터의 열화 현상 (The degradation phenomena in SiGe hetero-junction bipolar transistors induced by bias stress)

  • 이승윤;유병곤
    • 한국진공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.229-237
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    • 2005
  • 바이어스 스트레스 인가 후에 발생하는 실리콘-게르마늄 이종접합 바이폴라 트랜지스터(SiGe HBT)의 열화현상을 고찰하였다. SiGe HBT가 바이어스 스트레스에 일정 시간 노출되면 소자 내부의 변화에 의하여 소자 파라미터가 원래 값으로부터 벗어나게 된다. 에미터-베이스 접합에 역방향 바이어스 스트레스가 걸리면 전기장에 의해 가속된 캐리어가 재결합 중심을 생성하여 베이스 전류가 증가하고 전류이득이 감소한다. $140^{\circ}C$ 이상의 온도에서 높은 에미터 전류를 흘려주는 순방향 바이어스 전류 스트레스가 가해지면 Auger recombination이나 avalancHe multiplication에 의해 형성된 핫 캐리어가 전류이득의 변동을 유발한다. 높은 에미터 전류와 콜렉터-베이스 전압이 동시에 인가되는 mixed-mode 스트레스가 가해지면 에미터-베이스 역방향 바이어스 스트레스의 경우와 마찬가지로 베이스 전류가 증가한다. 그러나 miked-mode 스트레스 인가 후에는 inverse mode Gummel 곡선에서 베이스 전류 증가가 관찰되고 perimeter-to-area(P/A) 비가 작은 소자가 심각하게 열화되는 등 에미터-베이스 역방향 바이어스 스트레스와는 근본적으로 다른 신뢰성 저하 양상이 나타난다.

C-band WLAN용 SiGe MMIC 차동형 전압제어발진기 설계 및 제작 (Fabrication and Design of a SiGe MMIC Differential VCO for C-band WLAN Applications)

  • 박민기;고호정;채규성;김창우
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.767-770
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    • 2003
  • A SiGe HBT MMIC differential VCO has been developed for C-band wireless LAN applications. The VCO produces -6.4 dBm output power at 4.75 GHz. The VCO exhibits a 490 MHz tuning range with control voltage from 0.5 V to 2.5 V. The phase noise of the VCO exhibits -106.5 dBc/Hz at 1 MHz offset from the 4.75 GHz carrier. The total current consumption of the VCO is 10 mA at a supply voltage of 3 V.

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실리콘-게르마늄 이종접합 바이폴라 트랜지스터의 신뢰성 현상 (The reliability physics of SiGe hetero-junction bipolar transistors)

  • 이승윤;박찬우;김상훈;이상흥;강진영;조경익
    • 한국진공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.239-250
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    • 2003
  • 실리콘-게르마늄 이종접합 바이폴라 트랜지스터 (SiGe HBT)에서 발생하는 신뢰성 열화 현상을 고찰하였다. SiGe HBT의 경우에 전류이득 감소, AC특성 저하, 오프셋 전압이 자주 관찰되는데 그 원인으로는 각각 에미터-베이스 역 바이어스 전압 스트레스, 과도촉진확산 (transient enhanced diffusion), 공정 변동 (fluctuation)에 따른 베이스-콜렉터 접합 특성 저하를 들 수 있다. 에미터-베이스 접합에 역 바이어스 전압 스트레스가 걸리면 에미터-베이스 접합면의 테두리 부분에서 높은 에너지를 가지는 전자와 정공들이 생성되고, 이들 전자와 정공들이 실리콘-산화막 계면 및 산화막 내부에 전하를 띈 트랩을 생성하기 때문에 재결합에 의한 베이스 누설전류가 증가하여 소자의 전류이득은 크게 감소하게 된다. 에미터-베이스 접합과 외부 베이스의 거리가 임계 값보다 짧을 때에는 소자의 차단주파수($f_t$)가 감소하게 되는데 이것은 외부 베이스 이온주입에 의하여 내부 베이스 내의 도펀트의 확산이 촉진되어 나타나는 현상이다. 외부 베이스 이온주입 에너지가 충분하지 않은 경우에는 콜렉터-베이스 접합의 턴온 전압이 감소하여 전류-전압 특성 곡선에서 오프셋 전압이 발생하게 된다.

High energy swift heavy ion irradiation and annealing effects on DC electrical characteristics of 200 GHz SiGe HBTs

  • Hegde, Vinayakprasanna N.;Praveen, K.C.;Pradeep, T.M.;Pushpa, N.;Cressler, John D.;Tripathi, Ambuj;Asokan, K.;Prakash, A.P. Gnana
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권5호
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    • pp.1428-1435
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    • 2019
  • The total ionizing dose (TID) and non ionizing energy loss (NIEL) effects of 100 MeV phosphorous ($P^{7+}$) and 80 MeV nitrogen ($N^{6+}$) ions on 200 GHz silicon-germanium heterojunction bipolar transistors (SiGe HBTs) were examined in the total dose range from 1 to 100 Mrad(Si). The in-situ I-V characteristics like Gummel characteristics, excess base current (${\Delta}I_B$), net oxide trapped charge ($N_{OX}$), current gain ($h_{FE}$), avalanche multiplication (M-1), neutral base recombination (NBR) and output characteristics ($I_C-V_{CE}$) were analysed before and after irradiation. The significant degradation in device parameters was observed after $100MeV\;P^{7+}$ and $80MeV\;N^{6+}$ ion irradiation. The $100MeV\;P^{7+}$ ions create more damage in the SiGe HBT structure and in turn degrade the electrical characteristics of SiGe HBTs more when compared to $80MeV\;N^{6+}$. The SiGe HBTs irradiated up to 100 Mrad of total dose were annealed from $50^{\circ}C$ to $400^{\circ}C$ in different steps for 30 min duration in order to study the recovery of electrical characteristics. The recovery factors (RFs) are employed to analyse the contribution of room temperature and isochronal annealing in total recovery.