基于GaN的單片及混合集成電路的研究與設計的開題報告

基于GaN的單片及混合集成電路的研究與設計的開題報告一、選題背景及意義：寬禁帶半導體材料在微波射頻前端應用中具有天然的優(yōu)勢，其高電子遷移率和高飽和電子流速使得其在高功率、高頻率及高溫環(huán)境下具有很高的性能表現(xiàn)。GaN（GalliumNitride）作為寬禁帶半導體材料，被廣泛應用于微波射頻領域。目前，基于GaN的單片及混合集成電路已經(jīng)成為射頻前端領域的研究熱點之一。本課題旨在針對當前射頻前端領域?qū)Ω咝阅?、高功率、低損耗等方面的需求，研究基于GaN寬禁帶半導體材料的單片及混合集成電路的研究與設計方法，探索基于GaN的高性能射頻前端解決方案，為國家射頻前端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出貢獻。二、研究內(nèi)容：1.閱讀相關文獻，了解GaN寬禁帶半導體材料的特性及其在射頻前端應用中的優(yōu)勢；2.研究基于GaN的單片及混合集成電路的設計方法，包括電路結(jié)構(gòu)設計、器件參數(shù)選擇及仿真分析等；3.搭建相應的實驗平臺，對設計的電路進行驗證、測試和優(yōu)化，獲得理想的性能指標；4.針對所得的實驗數(shù)據(jù)進行分析總結(jié)，優(yōu)化電路設計，不斷提高集成電路的性能指標；5.撰寫畢業(yè)論文及撰寫相應的參考文獻。三、研究方法：1.采用仿真軟件對所設計的電路進行仿真分析；2.建立實驗驗證平臺，對所設計的電路進行測試及數(shù)據(jù)采集；3.通過實驗數(shù)據(jù)對電路進行分析、優(yōu)化，得出電路的指標及性能；4.分析比較已有文獻，總結(jié)電路設計的優(yōu)缺點，并提出進一步的改進方向。四、預期成果：1.研究基于GaN的單片及混合集成電路的設計方法，掌握GaN器件的特性及應用；2.通過實驗數(shù)據(jù)，獲得理想的電路指標及性能；3.通過對比分析已有文獻，總結(jié)電路設計的優(yōu)缺點，并提出改進方向；4.撰寫高質(zhì)量的畢業(yè)論文，向?qū)W術界做出貢獻。五、進度安排：1.前期準備：閱讀相關文獻，熟悉相關仿真軟件；2.中期研究：設計電路原理圖及相關參數(shù)，進行仿真分析，準備實驗驗證平臺；3.后期實驗：搭建實驗平臺，進行實驗測試并收集數(shù)據(jù)；4.總結(jié)歸納：分析實驗數(shù)據(jù)，比較已有文獻，總結(jié)電路設計的優(yōu)缺點，并提出改進方向；5.撰寫論文：撰寫畢業(yè)論文及參考文獻。六、參考文獻：1.Liu,J.,Xu,S.,Chen,Z.,Zhou,C.,&Liu,Y.(2020).GaN-basedhigh-electronmobilitytransistorsformicrowaveandmillimeter-waveapplications:Areview.JournalofElectronicMaterials,49(6),3301-3317.2.Hu,G.,Fang,J.,Li,X.,Zhou,Y.,Liu,H.,Wang,X.,&Cai,Y.(2019).Abroadbandandhigh-powerFour-waypowerdividerbasedonGaNHEMTs.IEEETransactionsonMicrowaveTheoryandTechniques,67(7),3050-3059.3.Wu,R.,Chen,X.,Zhu,D.,Liu,G.,Che,W.,&Zhang,X.(2020).Compactdual-bandfilteringpoweramplifierbasedonGaNHE-MTshybrid