太赫兹二极管检波器设计

发布时间：2024-03-03 19:36

　　太赫兹波为0.1Thz¹0THz的电磁波,和其他频段相比,太赫兹技术的应用还不成熟,主要是因为缺乏有效的太赫兹源和太赫兹检测设备。目前主流的太赫兹波段的探测器有混频接收机、辐射热测定器、超导接收机和二极管直接检波接收机等。辐射热测定器和超导接收机需要在低温环境下工作,混频接收机有着较高的灵敏度和较好的噪声系数,多用于航天遥感、深空探测等对灵敏度要求比较高的领域,但是电路结构比较复杂,造价也比较昂贵。相比之下,肖特基二极管构成的直接检波接收机具有很快的反应时间,室温环境下就可以使用,造价也相对比较便宜,同时还具有结构简单、不需要本振、功耗低、体积小的优点。肖特基二极管是太赫兹领域应用非常广泛的二极管,常被用于设计混频器、倍频器、检波器等器件的设计中。它的SPICE参数表征了二极管的基本特性,是仿真设计中非常重要的参数,本文通过理论方法和基于ADS的优化方法利用实测的I-V曲线数据提取了二极管的SPICE参数。肖特基二极管本身存在一些寄生参量,设计微波毫米波电路的时候一般没有考虑其影响,但是在太赫兹频段,寄生参量将将对电路产生较大影响。本文根据二极管的模型结构分析了其...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3二极管去嵌结构(a)open.(b)short.(c)待测二极管.

法。该方法较好的实现了寄生参数的完整提取，但是迭代面临收敛性的问题，而且过程比较复杂。我们提出了一种单端口三结构参数提取方法[5]，通过测量二极管三种辅助结构的单端口S参数，逐步完成二极管的寄生参数提龋由于二极管的阳极和阴极面积很小，很难直接测量二极管本身的S参数，所以采用将二极....

图4三种二极管辅助结构(a)Diodeopen.(b)Diodeshort.(c)Diodepinopen.

玫氖迪至思纳?问?耐?整提取，但是迭代面临收敛性的问题，而且过程比较复杂。我们提出了一种单端口三结构参数提取方法[5]，通过测量二极管三种辅助结构的单端口S参数，逐步完成二极管的寄生参数提龋由于二极管的阳极和阴极面积很小，很难直接测量二极管本身的S参数，所以采用将二极管内嵌到GS....

图2-2肖特基结和PN结伏安特性

第二章肖特基二极管和检波器基本理论基二极管在阳极金属和半导体的接触面上形成一个内建场，外电子的扩散电流和漂移电流相互抵消，总电流为零；外加正电压弱，半导体侧的势垒减小，形成正向电流，而且随着电压增大，大；外加负电压的时候，内建场增大，半导体侧的势垒增大，反，肖特基二极管也具有单....

图2-4肖特基结阻抗变化曲线

01/2s(V)(V)(1)jjCCV建电压，Cj0为外加电压为零时候的结电容，表示1/20s()2epidjqNCS子电荷，epi为外延层的介电常数，Nd为掺杂浓度Cj的存在，随着频率升高，肖特基结的阻抗会急阻抗值随频率变化的曲线如图2-4所示，当....

本文编号：3918284