双极性碳纳米管FET的多功能高频电路能力
应用物理
2021-05-26 v1
摘要
此处采用经实验标定的碳纳米管紧凑晶体管模型设计了两种具有不同功能的高频（HF）电路：相位可配置放大器（PCA）和频率可配置放大器（FCA）。前者包含同相放大器和反相放大器，后者包含倍频器以及独立的反相放大器。这两种高频电路设计的功能选择主要由器件层面固有的双极性特征实现。此外，在电路层面，无论工作模式如何，匹配网络均相同。PCA中通过栅源电压（VGS）从-0.3 V切换到0.9 V、漏源电压（VDS）保持3 V来实现同相和反相放大。通过精心设计的匹配和稳定性网络，在2.4 GHz下同相和反相工作模式的功率增益分别达到4.5 dB和6.7 dB。FCA在倍频工作模式下，当输入信号为1.2 GHz时，在2.4 GHz处呈现20 dBc的基波-谐波抑制。该倍频功能在VGS=0.3 V时实现，而在VGS=0.9 V时获得4.5 dB的放大，两种情况下VDS均保持3 V。在这两种可配置电路中，无论偏置选择的工作模式如何，稳定和匹配网络均相同。研究了器件沟道中金属性碳管导致的电路性能退化以及非理想电感在各设计中的影响。PCA和FCA工作模式在高频调制器中得到进一步应用。
引用
@article{arxiv.2105.11710,
title = {Multifunctional high-frequency circuit capabilities of ambipolar carbon nanotube FETs},
author = {Javier Noe Ramos-Silva and Anibal Pacheco-Sanchez and Eloy Ramirez-Garcia and David Jimenez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.11710},
year = {2021}
}