基于π型多晶硅电阻网络的片上衰减器

为了满足衰减器低成本、小尺寸和可重用的发展需求,提出一种基于π型多晶硅电阻网络的宽频带(0~20GHz)片上衰减器。对精确控制多晶硅方块电阻(40~400Ω/sq)进行研究,通过控制硼B离子的掺杂浓度(5×1018~1.4×1020cm-3)和热退火条件(950~1 050℃,10~30min),得出薄膜方块电阻随工艺条件的变化规律,方阻误差小于4%。结合片上衰减器的尺寸需求选择方阻,设计了10和20dB片上衰减器,采用HFSS三维建模软件对器件进行仿真优化。仿真结果表明:在0~20GHz内,10dB衰减器的衰减精度为0.26dB,电压驻波比(VSWR)小于1.13;20dB衰减器的衰减精度为0.04dB,VSWR小于1.29。电阻网络的面积均为265μm×270μm,衰减器尺寸小于1 000μm×800μm。所设计的片上衰减器精度高,适用于微波测试仪器前端。