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
64 9 Závěr Cílem první části semestrálního projektu téma Planární přenosové vedení na polovodičovém substrátu, bylo seznámit typy planárních vedení.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. Všechna vedení byla navržena pomocí návrhového programu TXLine Calculator 2003 pro přizpůsobení impedancí Ω. Výsledky programu COMSOL tedy víceméně souhlasí výsledky získanými programem TiberCAD. Na vedeních byly určeny ztráty závislosti přiloženém napětí, které bylo nastavováno parametricky rozsazích daných pro příslušná vedení. Dále byly ve vedení zobrazeny profily vodivosti koncentrace nosičů náboje závislosti na přiloženém napětí pro kladné záporné hodnoty. 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. . Jediný problém vyskytl u štěrbinového vedení, kdy pro nalezení požadovaného vidu, bylo nutné zadat v řešiči programu COMSOL Multiphysics více módů. Závislosti koncentrace nosičů vodivosti vyjádřené logaritmické míře přiloženém napětí spočítané programem COMSOL, byly následně ověřeny pomocí specializovaného programu TiberCAD. Odchylka výpočtů programu COMSOL programu TiberCAD dána použitou funkcí definovanou kapitole 8. Model polovodičového přechodu programu COMSOL Multiphysics byl realizován s využitím Gaussovy funkce šířkou přechodu µm. Druhy planárních vedení jejich základním popisem zabývá druhá kapitola. všech třech simulovaných vedeních tomto frekvenčním rozsahu vyskytoval pouze jeden mód šíření. Výsledná funkce N popisující tento přechod vykazuje jistou odchylku funkce použité programem TiberCAD, který používá strmý přechod. 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 . vybraných typů planárních vedení, byly dále podrobněji popsány jejich vlastnosti návrhové vztahy potřebné jejich realizaci. všech vedeních byly také zobrazeny závislosti vodivosti koncentrace nosičů vyjádřené logaritmické míře na přiloženém napětí. Simulace jednotlivých vedení probíhala frekvenčním rozsahu 100 GHz s krokem GHz. Většina těchto vidů, byla ale vyvolána důsledkem vlastností stínícího vlnovodu, který simulované vedení obklopoval, byla pro analýzu vedení bezvýznamná. 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. Druhá část práce zabývá zejména modelováním polovodičového substrátu a jeho následném využití při simulaci planárních vedení první části práce