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一种用于毫米波器件本征在片S参数校准的新方法

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计量学报 2022年第3期43卷 293-298页

作者：王一帮吴爱华霍晔梁法国栾鹏刘晨杜静中国电子科技集团公司第十三研究所河北石家庄050051 解放军陆军步兵学院石家庄校区河北石家庄050083

提出一种用于毫米波器件本征在片S参数校准的新方法。对于毫米波频段电路而言,准确已知的仿真模型是必需的,因此,精确地去嵌入测试技术就显得尤为重要。在传统开路短路去嵌入算法的基础上,建立了新型去嵌入模型和求解算法。通过增加开... 详细信息

提出一种用于毫米波器件本征在片S参数校准的新方法。对于毫米波频段电路而言,准确已知的仿真模型是必需的,因此,精确地去嵌入测试技术就显得尤为重要。在传统开路短路去嵌入算法的基础上,建立了新型去嵌入模型和求解算法。通过增加开路短路标准的传输线长度近似得到理想开路和短路,降低测试误差;同时在模型中增加了毫米波频段逐渐变大的微波探针之间的串扰误差项。考虑到串扰求取的复杂性,该算法中不需要知道串扰准确量值就能将其有效消除。研制了相应的校准件和被测件。110 GHz无源器件测试表明,该算法准确度与NIST二次串扰修正算法相当,相比于传统测试结果的S_(21)最大改善了1.3 dB。有源器件测试结果也表明,该算法在晶体管的最大稳定增益测试方面具有更高的准确度。

关键词：计量学毫米波器件本征S参数去嵌入测试串扰开路短路校准

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在片LRRM校准算法研究

计量学报 2022年第1期43卷 97-101页

作者：霍晔梁法国吴爱华王一帮栾鹏刘晨孙静中国电子科技集团公司第十三研究所河北石家庄050051

研究了LRRM(传输线-反射-反射-匹配负载)校准算法,完善了负载标准测量模型,通过参考面平移将测量结果由被测件中间平移到探针端面,基于MATLAB开发平台编制了校准软件。用研究的校准方法和商用校准方法分别对同一在片散射参数测量系统进... 详细信息

研究了LRRM(传输线-反射-反射-匹配负载)校准算法,完善了负载标准测量模型,通过参考面平移将测量结果由被测件中间平移到探针端面,基于MATLAB开发平台编制了校准软件。用研究的校准方法和商用校准方法分别对同一在片散射参数测量系统进行校准,校准后的系统测量相同的短路标准和衰减器。测量结果显示,在100 MHz~110 GHz频段范围内,反射幅度最大偏差0.02,反射相位最大偏差0.3°,传输幅度最大偏差0.05 dB,传输相位最大偏差0.5°,能够满足国内在片散射参数校准和测量需求。

关键词：计量学在片散射参数 LRRM校准算法测量模型校准软件

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一种增强型的SOLR校准方法

计量学报 2022年第8期43卷 973-978页

作者：吴爱华王一帮霍晔梁法国刘晨栾鹏陈晓华王海中国电子科技集团公司第十三研究所河北石家庄050051 西安电子科技大学陕西西安710071

提出了一种增强型的在片SOLR校准方法(eSOLR),结合无需定义的直通传输线标准,2对对称的反射标准(开路标准、短路标准)和1对准确定义的负载标准,实现微波毫米波频段的校准测试。详细给出了8项误差模型的求解过程,同时采用校准比较算法对... 详细信息

提出了一种增强型的在片SOLR校准方法(eSOLR),结合无需定义的直通传输线标准,2对对称的反射标准(开路标准、短路标准)和1对准确定义的负载标准,实现微波毫米波频段的校准测试。详细给出了8项误差模型的求解过程,同时采用校准比较算法对商用校准方法和eSOLR进行了验证。实验结果表明,eSOLR优于现有的商用SOLT、LRRM校准方法。0.2~110 GHz陶瓷衬底的无源失配衰减器验证件测量结果表明,新方法S测量结果更加连续,测量结果与多线TRL更为吻合。

关键词：计量学在片散射参数校准 SOLR 校准标准定义无源器件

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在片校准件参数定值方法

计量学报 2022年第8期43卷 979-983页

作者：霍晔吴爱华王一帮栾鹏刘晨梁法国孙静张立飞中国电子科技集团公司第十三研究所河北石家庄050051

为解决在片校准件长时间使用后,由于参数定值发生偏差,导致测试结果不准的问题,针对在片校准件的等效电路模型,提出了一种参数定值方法。通过测试在片校准件S参数、长度和电阻的方法,对特征阻抗、开路电容、短路电感、负载电阻和电感、... 详细信息

为解决在片校准件长时间使用后,由于参数定值发生偏差,导致测试结果不准的问题,针对在片校准件的等效电路模型,提出了一种参数定值方法。通过测试在片校准件S参数、长度和电阻的方法,对特征阻抗、开路电容、短路电感、负载电阻和电感、直通延时和损耗准确定值。在100 MHz~67 GHz频段范围内,用定值后的在片校准件进行了试验分析,结果表明:与使用出厂值相比,重新定值后的在片校准件测试结果更接近被测件的实际值。

关键词：计量学在片校准件参数定值等效电路模型

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无源器件在片散射参数校准比较方法研究

计量学报 2022年第3期43卷 299-305页

作者：霍晔吴爱华王一帮栾鹏刘晨梁法国孙静张立飞胡海龙中国电子科技集团公司第十三研究所河北石家庄050051 中国西安卫星测控中心陕西西安710043

为解决由于不同校准方法导致无源器件在片散射参数测试结果存在偏差的问题,通过以校准准确度高的多线TRL校准方法为参考基准,比较SOLT、LRRM校准方法与其误差项的差异。充分考虑了两个端口误差项的级联关系,推导得到误差项差异的数学模... 详细信息

为解决由于不同校准方法导致无源器件在片散射参数测试结果存在偏差的问题,通过以校准准确度高的多线TRL校准方法为参考基准,比较SOLT、LRRM校准方法与其误差项的差异。充分考虑了两个端口误差项的级联关系,推导得到误差项差异的数学模型,通过参数转换计算得到无源器件在片散射参数的最大偏差。在100 MHz~67 GHz频段范围内进行了试验分析,与国外校准比较方法对比,相同校准方法的4个散射参数线性幅值偏差≤0.01。研究结果表明:该方法能够判断无源器件的在片散射参数测试结果是否真实有效,指导测试时选择合适的校准方法。

关键词：计量学在片散射参数校准比较方法误差项数学模型最大偏差

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高深宽比沟槽标准样板的设计与表征

微纳电子技术 2022年第12期59卷 1375-1382页

作者：陈雅晴管钰晴邹文哲赵琳梁法国孔明陈凯晴傅云霞雷李华中国计量大学计量测试工程学院杭州310018 上海市计量测试技术研究院上海201203 上海市在线检测与控制技术重点实验室上海201203 中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

针对高深宽比三维结构无损测量系统的量值溯源难点,开发并设计了最大深宽比为30∶1,宽度为2~30μm,深度为10~300μm的一系列具有循迹结构、可快速定位功能的高深宽比沟槽标准样板。采用计量型扫描电子显微镜(SEM)对制备的高深宽比沟槽... 详细信息

针对高深宽比三维结构无损测量系统的量值溯源难点,开发并设计了最大深宽比为30∶1,宽度为2~30μm,深度为10~300μm的一系列具有循迹结构、可快速定位功能的高深宽比沟槽标准样板。采用计量型扫描电子显微镜(SEM)对制备的高深宽比沟槽标准样板进行参数表征与溯源性分析。结果表明标称宽度2μm、标称深度60μm的高深宽比沟槽标准样板,其实际宽度测量结果为(2.191±0.008)μm,实际深度测量结果为(59.923±0.040)μm。对于标称宽度30μm、标称深度200μm的标准样板,其实际宽度测量结果为(29.721±0.112)μm,实际深度测量结果为(200.343±0.220)μm,并实现了近红外光谱型高深宽比三维结构测量系统高精密的校准。实验结果表明:设计的高深宽比沟槽标准样板是一种理想的高深宽比沟槽标准样板。

关键词：高深宽比标准样板测量系统溯源性三维结构

用热反射测温技术测量GaNHEMT的瞬态温度

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半导体技术 2016年第1期41卷 76-80页

作者：翟玉卫梁法国郑世棋刘岩李盈慧中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

利用具备亚微米量级空间分辨率和纳秒级时间分辨率的热反射测温技术对工作在脉冲偏置条件下的CGH4006P型Ga N HEMT进行了瞬态温度检测。测量了Ga N器件表面栅极、漏极和源极金属各部位在20μs内的瞬态温度幅度、分布及变化速度等数据。... 详细信息

利用具备亚微米量级空间分辨率和纳秒级时间分辨率的热反射测温技术对工作在脉冲偏置条件下的CGH4006P型Ga N HEMT进行了瞬态温度检测。测量了Ga N器件表面栅极、漏极和源极金属各部位在20μs内的瞬态温度幅度、分布及变化速度等数据。栅极、漏极和源极的温度幅度有着非常明显的差距,器件表面以栅为中心呈现较大的温度分布梯度。器件表面栅金属温度变化幅度最高、变化速度最快,其主要温度变化发生在5μs之内。经过仔细分析,器件各部位温度差异的主要原因是器件的传热方向、不同区域与发热点的距离。

关键词：热反射测温氮化镓(GaN) 高电子迁移率晶体管(HEMT) 瞬态温度脉冲条件

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微波低噪声封装器件噪声参数测量技术

半导体技术 2013年第4期38卷 312-316页

作者：吴爱华梁法国刘强郑延秋翟玉卫中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051 北京中微普业科技有限公司北京100071

相对于噪声系数,噪声参数更加全面地反映了半导体器件噪声特性。介绍了微波低噪声器件噪声参数产生机理及测量原理,分析了噪声参数测量方法。针对低噪声封装器件的特点,自制了测试夹具以及表征测试夹具的TRL校准件,优选Agilent公司带有... 详细信息

相对于噪声系数,噪声参数更加全面地反映了半导体器件噪声特性。介绍了微波低噪声器件噪声参数产生机理及测量原理,分析了噪声参数测量方法。针对低噪声封装器件的特点,自制了测试夹具以及表征测试夹具的TRL校准件,优选Agilent公司带有噪声选件的矢量网络分析仪、噪声源和Maury公司的阻抗调配器组建了测量系统。选用NEC公司的NE32584C低噪声器件作为被测对象,开展了10～15 GHz频段的噪声参数测量工作。为了验证测量系统和数据准确性,设计制作了无源标准件。验证数据的一致性表明获得了可靠、令人满意的噪声参数测试结果。

关键词：低噪声器件噪声参数测量测试夹具校准件测试验证

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用显微红外热成像技术分析功率器件可靠性

微纳电子技术 2011年第5期48卷 338-342页

作者：梁法国翟玉卫吴爱华中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

利用显微红外热成像技术对功率器件进行热可靠性分析。先从理论上阐述了显微红外热成像技术的原理,进而尝试利用该技术进行微波功率器件可靠性筛选工作,通过分析获取了显微红外图像中的温度分布和峰值温度,大大提高了器件可靠性筛选工... 详细信息

利用显微红外热成像技术对功率器件进行热可靠性分析。先从理论上阐述了显微红外热成像技术的原理,进而尝试利用该技术进行微波功率器件可靠性筛选工作,通过分析获取了显微红外图像中的温度分布和峰值温度,大大提高了器件可靠性筛选工作的准确性。在功率器件失效分析方面,利用显微红外热成像技术对发生失效的器件进行热成像和分析,通过定位失效点找到器件发生失效的原因。另外,还利用该技术来验证器件热设计的成功与否,通过显微红外热成像获取的温度信息如峰值温度、温度分布等来判断器件的热设计是否符合要求,在实际的器件设计过程中起到了良好的效果。

关键词：功率器件显微红外热成像可靠性热分析热设计

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