柔性微波鍺PIN二極管彎曲態(tài)特性研究.pdf

1、隨著半導(dǎo)體集成電路制造工藝的不斷發(fā)展以及各類新型半導(dǎo)體電子器件的研究不斷深入，大大推動(dòng)了科研人員對(duì)更好性能的半導(dǎo)體器件的研究。高速柔性電子作為一種具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的半導(dǎo)體器件，展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用前景。高速柔性電子器件相對(duì)于傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件，具有可彎曲、質(zhì)輕、可依附到粗糙表面等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)成為研究的一大熱點(diǎn)。
　　本文主要對(duì)柔性微波鍺PIN二極管的版圖工藝實(shí)現(xiàn)及彎曲態(tài)下的特性進(jìn)行了研究。本文首先對(duì)柔性電子的研究背景現(xiàn)狀及材料應(yīng)用進(jìn)行了

2、總體介紹，然后介紹了實(shí)現(xiàn)高速柔性半導(dǎo)體薄膜器件的薄膜轉(zhuǎn)移技術(shù)，完成了不同結(jié)構(gòu)尺寸的柔性微波鍺PIN二極管及開(kāi)關(guān)的版圖設(shè)計(jì)，并結(jié)合版圖對(duì)器件制造工藝流程進(jìn)行了介紹。采用半導(dǎo)體鍺納米薄膜實(shí)現(xiàn)的柔性PIN二極管彎曲態(tài)測(cè)試結(jié)果表明其具有良好的電學(xué)特性，柔性鍺PIN二極管在不同彎曲應(yīng)力下直流導(dǎo)通電壓保持為約0.35V，具有彎曲態(tài)下穩(wěn)定的直流表現(xiàn);在不同彎曲應(yīng)力下其插入損耗在0～20GHz之間變化均＜0.2dB;在0～20GHz之間隔離度＞約10d

3、B，且在彎曲應(yīng)力下無(wú)明顯變化，性能相對(duì)于柔性硅PIN二極管得到有效提升。此外本文對(duì)柔性鍺PIN二極管進(jìn)行了彎曲態(tài)下的性能表征與電路模型建立，建立的電路模型對(duì)彎曲態(tài)下柔性鍺PIN二極管的性能變化趨勢(shì)進(jìn)行了較好的擬合。彎曲應(yīng)力對(duì)其電路模型參數(shù)的影響主要體現(xiàn)在串聯(lián)電阻上，在最大彎曲應(yīng)力下其橫向和縱向串聯(lián)電阻相對(duì)于平態(tài)時(shí)分別變化了21.4％和32.7％。研究結(jié)果表明柔性鍺PIN二極管在彎曲態(tài)下具有良好的射頻性能表現(xiàn)，并且彎曲應(yīng)力會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生規(guī)