《基於新型諧波干涉多倍頻技術的矽CMOS太赫茲信號源研究》是依託北京大學，由葉樂擔任負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於新型諧波干涉多倍頻技術的矽CMOS太赫茲信號源研究
- 項目負責人：葉樂
- 項目類別：青年科學基金項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
太赫茲技術可以廣泛套用於成像、醫療探測、生物醫藥、軍事、天文、安全等領域，具有廣闊的套用價值，因此CMOS太赫茲積體電路正逐漸成為當前熱點研究領域。針對該領域所面臨的首要難題- - CMOS太赫茲信號源，本項目將開展基於新型諧波干涉多倍頻技術的CMOS太赫茲信號源研究。本課題，一方面在系統架構上將較低頻的毫米波基波信號通過新型多倍頻的方法獲得太赫茲信號；另一方面提出了新型諧波干涉多倍頻技術，將目標高階諧波通過相位干涉得到加強，將基波與其它諧波通過相位干涉而被消除，從而使能量主要集中在目標高階諧波上，實現太赫茲多倍頻信號輸出。具有一系列的優點：如功耗低、輸出信號強度大、轉換效率高、基波和諧波抑制能力強、輸出頻率高、倍頻倍數高、具有良好的高頻拓展潛力、集成度高、成本低等。與現有報導的CMOS太赫茲信號源相比，本項目具有明顯的優勢，可以在很大程度上突破和解決現有CMOS太赫茲信號源所面臨的問題。
結題摘要
太赫茲技術可以廣泛套用於成像、醫療探測、生物醫藥、軍事、天文、安全等領域，具有廣闊的套用價值，本項目針對該領域所面臨的首要難題——CMOS太赫茲信號源，開展了“基於新型諧波干涉多倍頻技術的CMOS太赫茲信號源研究”。項目基於標準CMOS工藝，進行了基於新型諧波干涉多倍頻技術的原理探索、拓撲結構發明、電路發明與實現，並在65nm標準CMOS上實現了0.1THz的四倍頻器的信號源；在此基礎之上，開展具有調頻、鎖相功能的CMOS太赫茲信號源的理論研究、拓撲結構發明、電路發明與實現，並在65nm標準CMOS上實現了79GHz~87GHz的頻率綜合器。這是當時國內在CMOS工藝上實現的頻率最高的積體電路，該項目的研究成果給出了一個在CMOS上實現太赫茲積體電路的一個新的路徑，並為進一步實現CMOS太赫茲收發機晶片奠定核心基礎。由於CMOS工藝所具有的一系列的優勢，使得未來CMOS太赫茲收發機將具有體積小、功耗低、集成度高、成本低、可大規模市場推廣等優點。本項目所提出的新的方法，在現有局限的工藝條件下，實現了0.1THz的頻率源，基於該方法進一步拓展深入研究，並結合更為先進的CMOS工藝，有望不斷實現更高頻率的太赫茲頻率源。
