基于InP HBT工艺的太赫兹单片倍频辐射源关键技术研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61771057
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    67.0万
  • 负责人：
    于伟华
  • 依托单位：
    北京理工大学
  • 学科分类：
    F0120.太赫兹理论与技术
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

TMIC radiated source based on the active frequency multiplier chain with on-chip antenna, extensively used in terahertz imaging and wireless communication applications, has advantages of compactness, low cost, high consistency and high reliability. Aiming at the current two major challenges: low signal power and poor antenna efficiency, this project researches on the scientific problems and key technologies in InP HBT technology. Planning to study on the following three aspects: research on the process optimization technique for multi-finger DHBT devices, explore multiphysics coupling mechanism on the multi-finger device, and establish the dynamic large signal model; study the interaction mechanism between electromagnetic filed and semiconductor material, and design the high efficient on-chip antenna with AMC and 3D printed lens; research the co-design method of the on-chip antenna and TMIC active multiplier chain to improve the signal power and efficiency of TMIC active multiplier chain. System independent intellectual property rights in InP based HBT material growth and large signal modeling method，co-design method of TMIC and on-chip antenna will be acquired.
太赫兹TMIC倍频辐射源，具有体积小、成本低、一致性、可靠性高等诸多优势，在太赫兹成像、通信等领域具有广泛的应用前景。本项目针对目前TMIC倍频辐射源存在的输出功率低、辐射效率低的问题，进行基于InP HBT工艺的相关科学问题和关键技术研究。拟从以下三个方面开展：研究多指DHBT器件工艺优化技术，探索多指器件多物理场耦合机理，建立动态大信号模型，并进行模型验证；研究电磁场与半导体材料器件的相互作用机制，结合AMC及3D打印透镜，设计高效片上天线；研究片上天线和TMIC倍频链路的协同设计方法，进而提升太赫兹TMIC倍频辐射源的辐射功率和效率。本课题完全基于自主工艺，从材料生长到器件建模方法、TMIC电路与片上天线的协同设计方法均享有自主知识产权。

结项摘要

太赫兹TMIC倍频辐射源，具有体积小、成本低、一致性、可靠性高等诸多优势，在太赫兹成像、通信等领域具有广泛的应用前景。本项目从太赫兹InP DHBT器件的工艺优化、多指DHBT器件的模型研究、TMIC倍频放大链路和天线的协同设计出发，进行了以下研究：.（1）从外延层材料结构设计、外延层材料生长技术、InP HBT器件与集成电路制造工艺出发，研究了太赫兹InP DHBT器件工艺优化方法。.（2）从HBT器件的高频参数、特殊效应及物理模型、电磁热耦合机理等方面出发，研究了多指DHBT器件的载流子输运特性及多物理场耦合机理。.（3）基于蒙特卡罗模拟与全波求解结合的方法，从有源线性和非线性模型、无源模型出发，探索了能表征多指功率器件多物理场耦合机理的动态大信号建模方法，并进行器件模型验证和测试；.（4）基于透镜系统、背向辐射、AMC结构、缝隙辐射等机理分析和应用进行了太赫兹片上天线设计，有效的提高了片上天线的增益和辐射效率；.（5）基于多级推放结构和多路功率合成结构完成了高性能太赫兹功率放大器的设计、流片和测试验证，在此基础上实现了宽带二倍频放大芯片的设计验证和宽带三倍频放大芯片的设计验证；通过片上天线和TMIC倍频链路协同设计，有效提升了太赫兹TMIC倍频辐射源的辐射功率和效率。.通过本项目研究，形成了太赫兹器件工艺优化、电路模型求解、芯片设计与互连、芯片与天线协同设计等研究方法和成果。在项目支持下，课题组发表学术论文12篇，其中SCI检索9篇，EI检索2篇；申请国家、国防专利4项；在器件工艺、电路模型、芯片互连和系统应用方面开展了一系列创新性工作。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（4）
A 56–161 GHz Common-Emitter Amplifier with 16.5 dB Gain Based on InP DHBT Process
基于 InP DHBT 工艺、具有 16.5 dB 增益的 56-161 GHz 共发射极放大器
  • DOI：
    10.3390/electronics10141654
  • 发表时间：
    2021-07
  • 期刊：
    Electronics
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Yanfei Hou;Weihua Yu;Qin Yu;Bowu Wang;Yan Sun;Wei Cheng;Ming Zhou
  • 通讯作者：
    Ming Zhou
Small signal model and low noise application of InAlAs/InGaAs/InP-based PHEMTs
InAlAs/InGaAs/InP基PHEMT的小信号模型及低噪声应用
  • DOI：
    10.11972/j.issn.1001-9014.2018.06.008
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    JOURNAL OF INFRARED AND MILLIMETER WAVES
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    Liu Jun;Yu Wei-Hua;Yang Song-Yuan;Hou Yan-Fei;Cui Da-Sheng;Lyu Xin
  • 通讯作者：
    Lyu Xin
Substrate integrated waveguide filter based on novel couplingenhanced semicircle slots for 5G applications
用于 5G 应用的基于新型耦合增强半圆槽的基板集成波导滤波器
  • DOI：
    10.1587/elex.16.20190125
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    IEICE Electronics Express
  • 影响因子：
    0.8
  • 作者：
    Yang Songyuan;Xu Zhan;Hou Yanfei;Liu Jun;Lv Xin;Yu Weihua
  • 通讯作者：
    Yu Weihua
Design and realization of D-band InP MMIC amplifier with high-gain and low-noise
D波段高增益低噪声InP MMIC放大器的设计与实现
  • DOI：
    10.11972/j.issn.1001-9014.2019.02.003
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Journal of Infrared and Millimeter Waves
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    Liu Jun;Luy Xin;Yu Wei-Hua;Yang Song-Yuan;Hou Yan-Fei
  • 通讯作者：
    Hou Yan-Fei
A D-band communication transmitter module with a novel self-aligned microstrip line-to-waveguide transition
具有新型自对准微带线到波导过渡的 D 波段通信发射机模块
  • DOI：
    10.11972/j.issn.1001-9014.2019.03.007
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Journal of Infrared and Millimeter Waves
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    YANG Song-Yuan;Yu Wei-Hua;An Si-Ning;Ahmed Hassona;Herbert Zirath;Lyu Xin;Zhongxia Simon He
  • 通讯作者：
    Zhongxia Simon He

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

疏水性超高交联吸附树脂对氯代烃蒸气的固定床吸附特性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    环境科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    于伟华;刘鹏;龙超;陶为华
  • 通讯作者：
    陶为华
面向红外视频图像的火焰识别
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    上海交通大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    于伟华;汪锦;韩韬
  • 通讯作者：
    韩韬
基于混合电路模型的亚毫米波谐波混频器的实现
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    北京理工大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    于伟华;牟进超;安大伟;吕昕;刘新宇
  • 通讯作者：
    刘新宇
无氰电镀废水中重金属高效去除技术研究进展
  • DOI：
    10.3969/j.issn.0253-6099.2019.06.023
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    矿冶工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    凌晨;吴帅;李平海;李杰;于伟华;刘福强
  • 通讯作者：
    刘福强
基于ＴＲＬ的３ｍｍ波段变容二极管对建模方法.
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    电子学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    安大伟;于伟华;吕昕
  • 通讯作者：
    吕昕

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码