Planární prenosové vedení na polovodicovém substrátu

| 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.

Vydal: FEKT VUT Brno Autor: Pavel Chára

Strana 69 z 71

Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
Jediný problém vyskytl u štěrbinového vedení, kdy pro nalezení požadovaného vidu, bylo nutné zadat v řešiči programu COMSOL Multiphysics více módů. Hodnota horní méně dotované vrstvy, byla původně stanovena jako hodnota intrinsické koncentrace v GaAs (2,1⋅106 cm-3 ). 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 . Na vedeních byly určeny ztráty závislosti přiloženém napětí, které bylo nastavováno parametricky rozsazích daných pro příslušná vedení. Druhá část práce zabývá zejména modelováním polovodičového substrátu a jeho následném využití při simulaci planárních vedení první části práce. 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. všech třech simulovaných vedeních tomto frekvenčním rozsahu vyskytoval pouze jeden mód šíření. Druhy planárních vedení jejich základním popisem zabývá druhá kapitola. Odchylka výpočtů programu COMSOL programu TiberCAD dána použitou funkcí definovanou kapitole 8. Vysoká hodnota Nd 1⋅1016 cm-3 ve spodní silně dotované vrstvě byla stanovena důvodu požadované vyšší vodivosti úkor vyšších ztrát vedení.64 9 Závěr Cílem první části semestrálního projektu téma Planární přenosové vedení na polovodičovém substrátu, bylo seznámit typy planárních vedení. 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. Hodnoty dotací elektronů Ndi byly zvoleny jako maximální možné s ohledem výpočetní možnosti programů COMSOL TiberCAD. Simulace jednotlivých vedení probíhala frekvenčním rozsahu 100 GHz s krokem GHz. Model polovodičového přechodu programu COMSOL Multiphysics byl realizován s využitím Gaussovy funkce šířkou přechodu µm. 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. všech vedeních byly také zobrazeny závislosti vodivosti koncentrace nosičů vyjádřené logaritmické míře na přiloženém napětí. Dále byly ve vedení zobrazeny profily vodivosti koncentrace nosičů náboje závislosti na přiloženém napětí pro kladné záporné hodnoty. Výsledná funkce N popisující tento přechod vykazuje jistou odchylku funkce použité programem TiberCAD, který používá strmý přechod.1, charakterizující polovodičový přechod. . vybraných typů planárních vedení, byly dále podrobněji popsány jejich vlastnosti návrhové vztahy potřebné jejich realizaci. Většina těchto vidů, byla ale vyvolána důsledkem vlastností stínícího vlnovodu, který simulované vedení obklopoval, byla pro analýzu vedení bezvýznamná. Výsledky programu COMSOL tedy víceméně souhlasí výsledky získanými programem TiberCAD