|
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.
Druhy
planárních vedení jejich základním popisem zabývá druhá kapitola.
. 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.
Na vedeních byly určeny ztráty závislosti přiloženém napětí, které bylo
nastavováno parametricky rozsazích daných pro příslušná vedení. všech třech simulovaných vedeních tomto frekvenčním
rozsahu vyskytoval pouze jeden mód šíření. Jediný problém vyskytl
u štěrbinového vedení, kdy pro nalezení požadovaného vidu, bylo nutné zadat
v řešiči programu COMSOL Multiphysics více módů. Výsledná funkce N
popisující tento přechod vykazuje jistou odchylku funkce použité programem
TiberCAD, který používá strmý přechod. Model
polovodičového přechodu programu COMSOL Multiphysics byl realizován
s využitím Gaussovy funkce šířkou přechodu µm. 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
.64
9 Závěr
Cílem první části semestrálního projektu téma Planární přenosové vedení
na polovodičovém substrátu, bylo seznámit typy planárních vedení.
Simulace jednotlivých vedení probíhala frekvenčním rozsahu 100 GHz
s krokem GHz. Vysoká hodnota
Nd 1⋅1016
cm-3
ve spodní silně dotované vrstvě byla stanovena důvodu
požadované vyšší vodivosti úkor vyšších ztrát vedení. Všechna vedení byla navržena pomocí
návrhového programu TXLine Calculator 2003 pro přizpůsobení impedancí Ω. Většina těchto vidů, byla ale
vyvolána důsledkem vlastností stínícího vlnovodu, který simulované vedení
obklopoval, byla pro analýzu vedení bezvýznamná.
Druhá část práce zabývá zejména modelováním polovodičového substrátu
a jeho následném využití při simulaci planárních vedení první části práce. Závislosti koncentrace nosičů vodivosti vyjádřené logaritmické
míře přiloženém napětí spočítané programem COMSOL, byly následně ověřeny
pomocí specializovaného programu TiberCAD.1, charakterizující polovodičový přechod. 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.
Hodnoty dotací elektronů Ndi byly zvoleny jako maximální možné
s ohledem výpočetní možnosti programů COMSOL TiberCAD. všech vedeních byly také
zobrazeny závislosti vodivosti koncentrace nosičů vyjádřené logaritmické míře na
přiloženém napětí. 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. Hodnota horní
méně dotované vrstvy, byla původně stanovena jako hodnota intrinsické koncentrace
v GaAs (2,1⋅106
cm-3
). Odchylka výpočtů programu
COMSOL programu TiberCAD dána použitou funkcí definovanou kapitole
8. Výsledky programu COMSOL tedy
víceméně souhlasí výsledky získanými programem TiberCAD
