Sustrato inducido disipativo y efectos no lineales en interruptores de RF: exploración del rendimiento final basado en suspensión de membrana mecanizada con láser
Autores: Bhaskar, Arun; Philippe, Justine; Okada, Etienne; Braud, Flavie; Robillard, Jean-François; Durand, Cédric; Gianesello, Frédéric; Gloria, Daniel; Gaquière, Christophe; Dubois, Emmanuel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sustrato inducido disipativo y efectos no lineales en interruptores de RF: exploración del rendimiento final basado en suspensión de membrana mecanizada con láser
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Evolución
Tecnología de RF/microondas
Silicio-sobre-aislante (SOI)
Acoplamiento de sustrato
Circuitos de telecomunicaciones
Ablación láser
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Con la evolución de la tecnología de radiofrecuencia (RF)/microondas, hay una demanda de circuitos que sean capaces de cumplir con especificaciones de extremo frontal de RF altamente desafiantes. La tecnología de silicio sobre aislante (SOI) es una de las plataformas líderes para la próxima generación inalámbrica. La degradación del rendimiento debido al acoplamiento del sustrato es un problema clave a abordar para los circuitos de telecomunicaciones, especialmente para los interruptores de alto conteo en los extremos frontales de RF. En este contexto, una técnica de ablación láser rápida, flexible y local del manipulador de silicio permite la suspensión de membrana de circuitos de gran escala de milímetros. Este enfoque permite la evaluación del rendimiento último en ausencia del sustrato, es decir, sin pérdidas disipativas y efectos no lineales inducidos por el sustrato, en estructuras de acoplamiento de peine capacitivo e interruptores de RF. En comparación con los sustratos SOI de alta resistividad, la caracterización de alta frecuencia de los interruptores de membrana de RF revela un rendimiento de linealidad superior con una reducción en los armónicos segundo y tercero en 17,7 dB y 7,8 dB, respectivamente. El análisis de parámetros S también revela que la suspensión de membrana implica pérdidas de inserción mejoradas en 0,38 dB y una reflexión de señal reducida en 4 dB debido a una capacitancia de estado apagado reducida. Con referencia a un sustrato rico en trampas, la suspensión de membrana también logra una reducción adicional de 7,8 dB en el segundo armónico, lo que indica que todavía hay margen para mejorar en esta figura de mérito. Los resultados obtenidos demuestran una nueva forma de evaluar el rendimiento del circuito optimizado utilizando ingeniería de sustrato post-fabricación.
Descripción
Con la evolución de la tecnología de radiofrecuencia (RF)/microondas, hay una demanda de circuitos que sean capaces de cumplir con especificaciones de extremo frontal de RF altamente desafiantes. La tecnología de silicio sobre aislante (SOI) es una de las plataformas líderes para la próxima generación inalámbrica. La degradación del rendimiento debido al acoplamiento del sustrato es un problema clave a abordar para los circuitos de telecomunicaciones, especialmente para los interruptores de alto conteo en los extremos frontales de RF. En este contexto, una técnica de ablación láser rápida, flexible y local del manipulador de silicio permite la suspensión de membrana de circuitos de gran escala de milímetros. Este enfoque permite la evaluación del rendimiento último en ausencia del sustrato, es decir, sin pérdidas disipativas y efectos no lineales inducidos por el sustrato, en estructuras de acoplamiento de peine capacitivo e interruptores de RF. En comparación con los sustratos SOI de alta resistividad, la caracterización de alta frecuencia de los interruptores de membrana de RF revela un rendimiento de linealidad superior con una reducción en los armónicos segundo y tercero en 17,7 dB y 7,8 dB, respectivamente. El análisis de parámetros S también revela que la suspensión de membrana implica pérdidas de inserción mejoradas en 0,38 dB y una reflexión de señal reducida en 4 dB debido a una capacitancia de estado apagado reducida. Con referencia a un sustrato rico en trampas, la suspensión de membrana también logra una reducción adicional de 7,8 dB en el segundo armónico, lo que indica que todavía hay margen para mejorar en esta figura de mérito. Los resultados obtenidos demuestran una nueva forma de evaluar el rendimiento del circuito optimizado utilizando ingeniería de sustrato post-fabricación.