联合采用Cascode拓扑、电阻反馈网络和电流前馈技术,提出了一款兼有高Q值、高电感值、高线性度的可调谐的Cascode新型全差分有源电感。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,利用安捷伦公司的射频仿真工具ADS完成了有源电感的设计与仿真验证,应用Cadence Virtuoso工具完成了版图的绘制。结果表明,通过改变差分有源电感外加偏置,可以实现Q和电感值的可调,在1.2 GHz时Q值达到了最大值2 653,并且在此频率下电感值也高达15.563 n H,同时电感的线性度与没加电流前馈时相比提高了11.3 d BV。
为了在兼顾特征频率(fT)和电流增益(β)的情况下有效提高器件的击穿电压(BVCBO/BVCEO),利用SILVACO TCAD建立了npn型超结集电区Si Ge异质结双极晶体管(heterojunction bipolar transistor,HBT)的器件模型.研究表明:通过在集电结空间电荷区(collector-base space charge region,CB SCR)内引入p型超结层可有效降低"死区"内的电场强度,使较高的电场强度转移至"死区"外较深的CB SCR内,进而在几乎不增加CB SCR宽度的情况下抑制碰撞电离,达到提高击穿电压、改善fT和β的目的.随着p型超结层厚度(dp)的增加,击穿电压BVCBO和BVCEO的改善也越明显.但dp值需优化,较大的dp值将引发Kirk效应,大幅降低器件的fT和β.进一步通过优化p型超结层的dp值,设计出一款dp为0.2μm且具有高频高压大电流优值(fT×BVCEO×β)的新型超结集电区Si Ge HBT.结果表明:与传统Si Ge HBT相比,新器件的fT×BVCEO×β优值改善高达35.5%,有效拓展了功率Si Ge HBT的高压大电流工作范围.
