|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Cílem této práce bylo seznámit se s typy planárních vedení a diskutovat jejichvlastnosti. Následně pak vytvoření reálných modelů vybraných typů vedenív programu COMSOL Multiphysics a simulací ověřit jejich vlastnosti. Druhá částpráce se zabývá modelováním polovodičového substrátu, který nahrazuje dielektrickýsubstrát použitý u vedení v první části práce. Závěrečná část práce se zabýváověřením dosažených výsledků výpočtem ve specializovaném programu TiberCAD.
Práce zabývá zejména třemi základními typy
vedení, nesymetrickým mikropáskovým vedením, štěrbinovým vedením
a koplanárním třívodičovým vedením, která byla modelována podrobena simulacím
v programu COMSOL Multiphysics.1, charakterizující polovodičový přechod. Vysoká hodnota
Nd 1⋅1016
cm-3
ve spodní silně dotované vrstvě byla stanovena důvodu
požadované vyšší vodivosti úkor vyšších ztrát vedení. Většina těchto vidů, byla ale
vyvolána důsledkem vlastností stínícího vlnovodu, který simulované vedení
obklopoval, byla pro analýzu vedení bezvýznamná.
Na vedeních byly určeny ztráty závislosti přiloženém napětí, které bylo
nastavováno parametricky rozsazích daných pro příslušná vedení. Závislosti koncentrace nosičů vodivosti vyjádřené logaritmické
míře přiloženém napětí spočítané programem COMSOL, byly následně ověřeny
pomocí specializovaného programu TiberCAD. Všechna vedení byla navržena pomocí
návrhového programu TXLine Calculator 2003 pro přizpůsobení impedancí Ω. vybraných
typů planárních vedení, byly dále podrobněji popsány jejich vlastnosti návrhové
vztahy potřebné jejich realizaci.
. Dále byly ve
vedení zobrazeny profily vodivosti koncentrace nosičů náboje závislosti na
přiloženém napětí pro kladné záporné hodnoty. Výsledky programu COMSOL tedy
víceméně souhlasí výsledky získanými programem TiberCAD. závislosti vodivosti
a ztrát hodnotě dotací elektronů bylo zjištěno, pro nižší ztráty bylo
vhodné volit hodnotu dotací vyšší než 1⋅1017
cm-3
, těchto případech, ale již
polovodičová struktura vykazuje znaky degenerovaného polovodiče. Model
polovodičového přechodu programu COMSOL Multiphysics byl realizován
s využitím Gaussovy funkce šířkou přechodu µm.
Druhá část práce zabývá zejména modelováním polovodičového substrátu
a jeho následném využití při simulaci planárních vedení první části práce. Výsledná funkce N
popisující tento přechod vykazuje jistou odchylku funkce použité programem
TiberCAD, který používá strmý přechod.
Hodnoty dotací elektronů Ndi byly zvoleny jako maximální možné
s ohledem výpočetní možnosti programů COMSOL TiberCAD. Odchylka výpočtů programu
COMSOL programu TiberCAD dána použitou funkcí definovanou kapitole
8. Jediný problém vyskytl
u štěrbinového vedení, kdy pro nalezení požadovaného vidu, bylo nutné zadat
v řešiči programu COMSOL Multiphysics více módů.
Simulace jednotlivých vedení probíhala frekvenčním rozsahu 100 GHz
s krokem GHz. všech třech simulovaných vedeních tomto frekvenčním
rozsahu vyskytoval pouze jeden mód šíření. průběhu simulací bylo ale zjištěno, tato hodnota se
pohybuje hranici použitelnosti nelze úspěšně realizovat simulace
modelovaného polovodiče, tato hodnota byla tedy stanovena Ndi 2,1⋅107
cm-3
. všech vedeních byly také
zobrazeny závislosti vodivosti koncentrace nosičů vyjádřené logaritmické míře na
přiloženém napětí.64
9 Závěr
Cílem první části semestrálního projektu téma Planární přenosové vedení
na polovodičovém substrátu, bylo seznámit typy planárních vedení. Druhy
planárních vedení jejich základním popisem zabývá druhá kapitola. Hodnota horní
méně dotované vrstvy, byla původně stanovena jako hodnota intrinsické koncentrace
v GaAs (2,1⋅106
cm-3
)
