高Q值低功耗小型化硅基60GHz无源器件模型研究

高Q值、低功耗小型化硅基无源器件是毫米波段60GHz民用无线局域通信系统发展的瓶颈之一。本课题拟针对90纳米和65纳米CMOS工艺下60GHz频段无源器件的三维模型建立、数值优化分析和实验比较测量等方面进行深入研究。具体包括（1）60GHz频段具有不同形状的硅基三维单层、多层无源器件的电磁-热一体化等效电路模型建立、数值分析、分布参数提取；（2）硅基无源器件中超宽频段导体损耗和衬底涡流损耗的电磁场快速数值分析；（3）小型化硅基无源器件的高品质因素(Q)、高自谐振频率和低功耗等关键性能参数的数值优化实现方法和设计准则；(4）60GHz波段硅基无源器件的性能参数实验测量和模型比较研究。本课题的研究将直接满足90纳米和65纳米先进CMOS工艺下低成本民用60GHz无线通信系统中高性能、低功耗和小型化无源器件应用新要求，为硅基毫米波段集成器件与电路的发展提供理论方法基础和专门关键技术。

本项目对高Q值、低功耗小型化无源器件进行了研究。它是毫米波段民用无线局域通信系统发展的基础。本课题针对90纳米和65纳米CMOS工艺下60GHz频段无源器件的三维模型建立、数值优化分析和实验比较测量等方面进行较为深入地研究。获得了具有不同形状的硅基三维单层、多层无源器件的电磁-热一体化等效电路模型、进行了数值分析和分布参数提取；对小型化无源器件(包括碳纳米电感等)高品质因素(Q)、高自谐振频率和低功耗等关键性能参数的数值优化实现方法和设计准则进行了研究；完成了无源器件的性能参数实验测量和模型比较研究。本课题的研究可以直接满足低成本民用无线通信系统中高性能、低功耗和小型化无源器件应用新要求，本项目圆满地完成了计划书中规定的研究内容，实现了规定的科学目标。发表标注了本项目资助的学术论文12篇，其中国际学术刊物论文5篇，包括IEEE刊物论文2篇，申请发明专利3项。