《40納米工藝MOSFET器件毫米波建模和低功耗電路設計》是依託華東師範大學，由高建軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：40納米工藝MOSFET器件毫米波建模和低功耗電路設計
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：高建軍
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
器件模型是進行積體電路分析和設計的基礎，準確的器件模型對於提高積體電路設計成功率、縮短研製周期非常關鍵，積體電路設計軟體工具的發展與器件模型水平息息相關。申請人一直從事器件建模和高速電路相關研究，已發表相關學術論文80餘篇，撰寫光電子器件、半導體器件建模與測試技術方面的英文專著2部，中文專著3部。擬將在MOSFET器件建模和高頻測試方法等方面已取得的研究基礎上，開展基於納米MOSFET器件的毫米波積體電路設計技術器件建模這一重要領域的基礎研究工作。提出將傳統等效電路建模技術、物理器件建模技術和微波射頻測量技術相結合的建模技術，解決參數提取的唯一性問題和獲得符合器件物理含義的模型參數，結合和利用MOSFET毫米波元器件模型的研究與開發成果，研究60GHz毫米波頻段低功耗低噪聲放大器集成單元電路的設計技術。
結題摘要
針對微波射頻金屬氧化物半導體場效應電晶體（MOSFET）器件建模技術及低噪放電路設計開展研究。本課題主要開展以下幾方面研究工作： 1、研究了毫米波發射機的架構、工作原理和設計方法，針對57 GHz~66 GHz的CMOS毫米波傳送機，在降低功耗、縮小晶片面積和提高電路性能上做了一定的研究工作。 2、小信號建模和參數提取方法研究。研究了模型參數提取方法，包括考慮趨膚效應的去嵌方法、寄生串聯電阻提取及襯底寄生參數提取等，同時為了進一步提高了模型精確性，研究了由於測量儀器的不確定性導致的模型參數提取誤差，並研究了最佳提取頻率範圍。 3、大信號建模和參數提取方法研究。首次提出了DC/AC色散效應問題同樣存在與MOSFET器件中，並給出了相關建模方法。在直流模型方面，為了降低建模及模型參數提取難度，設計並實現了一款可以對模型參數提取並分析的軟體。 4、噪聲建模和參數提取方法研究。搭建半導體器件噪聲係數和噪聲參數的測試系統，提出了基於50歐姆系統下的噪聲係數測試技術確定器件噪聲參數的新方法，研究了器件結構對噪聲特性的影響。總之，通過本課題的研究，分立器件物理結構尺寸相關的HEMT 毫米波頻段小信號、大信號和噪聲等效電路模型以及相應的參數提取技術，其中小信號模型精度在8%以內，大信號模型在8-12％以內，噪聲模型在10％以內。在國內外重要學術期刊和國際會議上發表高質量論文20篇，其中SCI收錄論文13篇，EI收錄論文3篇，撰寫英文專著一部。培養博士生2名（已畢業），研究方向毫米波電路設計與測試、基於物理參數的半導體器件建模和測試技術研究。碩士生8名（已經畢業6名），其中其中有源器件建模和參數提取4名，直流建模和參數提取2名，靈敏度及熱敏分析2名。
