一種用于射頻和微波測試系統(tǒng)的GaAsSb雙異質結雙極晶體管集成電路DHBT技術

V.可靠性
可靠性通過對分立的自對準1 × 3 µm² HBTs進行高溫壽命測試(HTOL)來確定，電流增益(漂移是主要的可靠性失效模式。利用測試得到的激活能Ea, 其值大約為1.02 eV, 外推得到Tj = 125 °C.溫度下MTTFs 壽命超過106 小時。電流增益(漂移和基區(qū)集電區(qū)電流泄漏（位列第二的主要可靠性失效模式）示于圖。以電流增益漂移作為失效標準同樣示于圖，這一標準保證了值始終保持在以上。圖的下半部顯示雙異質結雙極晶體管結構（例如，InP集電區(qū)）可在VCE = 4.5 V 下保持高可靠性工作，這一電壓值比InP襯底單異質結雙極晶體管高出 2 3 V。

VI.電路性能
A.2 60 GHz 一比二靜態(tài)分頻器
靜態(tài)分頻器性能和芯片照片示于圖7。雙極晶體管HBT 用作靜電放電保護。 其輸入靈敏度窗口非常寬，單端正弦波輸入狀態(tài)下一比二除法功能可在2GHz到60GHz范圍內實現。輸入和輸出可采用差分和單端方式。90 mA時偏置電壓為-3.4V。典型輸出功率從低頻時的. 0 dBm 到高頻60GHz時的 3 dBm 。
B.差分限幅放大器
由50個晶體管組成的差分限幅放大器照片示于圖8a。限幅放大器采用兩級Cherry-Hooper，一級cascode和一對有幾級發(fā)射極跟隨器緩沖的差分輸出結構，低頻小信號差分增益大于32dB, 單端(S-E)輸入電壓窗口為± 700 mV 最大單端(S-E)輸出幅度500 mVpp 。 放大器從+1 V 到 4.1 V電源消耗0.59 W功率。偏置端采用 雙極晶體管HBT 進行靜電放電保護。輸入輸出均有差分失調/直流監(jiān)測以及common-mode pull-up 能力.
圖8b 顯示了典型的在片增益特性，低頻S-E 增益26.8±0.5 dB ， 3 dB 帶寬46.8±0.4 GHz.。達到65 GHz時群

延時變化小于5 ps。典型 43 Gb/s 眼圖輸出信號如圖8c 所示，其幅度為0.50 Vpp S E, 10%-90% 上升時間為9.2 ps, 總 RMS抖動378 fs。 295 fs RMS 抖動1 Vpp 差分PRBS 231-1 NRZ輸入信號由以同樣技術制作的半速retimer 提供。

C.線性相位檢測器
這一電路在文獻[18]中單獨有詳細介紹。它使用了超過200個最小尺寸的晶體管，并以HBT作為靜電放電保護，3級互聯，高值和低值電阻，電容，背面通孔。對于這樣的復雜電路其在線成品率是合乎預期的。