通过单层校准实现1至220 GHz范围内砷化镓器件的精确、稳健且便捷的片上测量

《IEEE Journal of Microwaves》：Accurate, Robust, and Convenient On-Wafer Measurements of GaAs Devices From 1 to 220 GHz by Single-Tier Calibration

　　

摘要：

我们提出了一种在50μm厚的半绝缘砷化镓（GaAs）上制造的校准基板，用于1至220 GHz的晶圆级超宽带校准。目前，由于传统的氧化铝基校准基板与砷化镓器件及电路的待测器件之间存在基板失配，晶圆上测量需要进行两级校准。相比之下，我们的校准基板采用匹配的基板材料，能够实现单级校准，更加方便且与传统的两级校准结果在5%范围内一致。为进一步降低统计不确定性，我们的校准基板包含多线直通-反射-延迟线标准件，从而在不同晶圆夹具、探针配置和焊盘接地条件下均能提供稳健的校准。该校准基板不仅包含微带线和共面标准件，还包括基板集成波导标准件，目前尚无商用校准标准件可用。虽然本文在砷化镓上进行了验证，但基于匹配基板的单级校准方法同样可以推广到其他半导体基板，如硅、碳化硅和磷化铟。