Book/Report

FZJ-2018-03430

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Einsatz eines Mikrowellen-Spitzenmeßplatzes zur Charakterisierung von Transistoren direkt auf dem Wafer im Frequenzbereich von 0,045 bis 26,5 GHz

Stassen, R. (Corresponding author)FZJ*

1991
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/18875

Report No.: Juel-2459

Abstract: Im Rahmen dieser Diplomarbeit ist ein Hochfrequenzmeßplatz eingerichtet worden, der es erlaubt, Messungen im Frequenzbereich von 45 MHz bis 26,5 GHz direkt auf dem Wafer durchzuführen. Zusätzlich zur "on-wafer" Charakterisierung ist eine Mikrostreifenfassung aufgebaut und erprobt worden, um in Mikrostreifenleitungen eingebundene Bauelemente oder Schaltungen hochfrequenzmäßig zu charakterisieren. Zur vollautomatischen Steuerung des Gießprozesses wurden mehrere Computerprogramme entwickelt, die die Hochfrequenz- Messungen an Transistoren wesentlich vereinfachen und direkte Aussagen über deren Kleinsignalverhalten ermöglichen. Die charakteristischen Verstärkungsgrößen GU, RAG, MSG, $\vert$h$_{21} \vert^{2}$ sowie der Stabilitätsfaktor k und die Grenzfrequenzen f$_{T}$ und f$_{max}$ können direkt berechnet und graphisch dargestellt werden. Zur Bezugsebeneneichung wird die LRi-Kalibrierung benutzt, die sich durch Exaktheit und eine schnelle Durchführung auszeichnet. Alle Meßprogramme sind so angelegt, daß sie sich leicht erweitern lassen und beispielsweise Rauschmessungen im Meßsystem integriert werden können. Durch den Einsatz einer direkten Berechnungsmethode in Verbindung mit einem Optimierer ist ein Verfahren entstanden, das eine sehr schnelle und exakte Bestimmung der Ersatzschaltbildgrößen eines Transistors anhand der gemessenen S-Parameeter erlaubt. Das dazu entwickelte FORTRAN-Programm für die Auswertung verschiedener Hochfrequenz- und Gleichstrom-Messungen zur Berechnung der Ersatzschaltbildgrößen gestattet es, Ersatzschaltbilder mit bis zu 19 Elementen zu erfassen. Die HF-Charakterisierung der Transistoren bei vielen verschiedenen Arbeitspunkteinstellungen ermöglichtes, mit Hilfe von Kleinsignalmessungen, Aussagen über das Großsignalverhalten zu machen. Die Berechnungsprogramme lassen sich sowohl auf MESFETs als auch auf PBTs anwenden. Sämtliche Meßverfahren und Computerprogramme wurden an GaAs-MESFETs erprobt. Die resonanzfreien Meßkurven demonstrieren die Zuverlässigkeit des aufgebauten Meßsystems und der verwendeten Kalibrierungsmethode. Der geringe relative Fehler zwischen den gemessenen und aus den Ersatz-schaltbildelementen berechneten S-Parameter verifiziert die Methode zur Bestimmung der ESB-Größen.

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Contributing Institute(s):

1. Publikationen vor 2000 (PRE-2000)

Research Program(s):

1. 899 - ohne Topic (POF3-899) (POF3-899)

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Database coverage:

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