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講演抄録/キーワード
講演名 2005-11-17 13:10
MOD法によるBST薄膜を用いた20GHz帯チューナブル移相器とその360度デジタルPHEMT IC移相器への応用
野田 実阪大)・佐々木善伸三菱電機)・ダニエル ポポビッチ奥山雅則阪大)・小丸真喜雄三菱電機エレソ技報アーカイブへのリンク:ED2005-164 MW2005-119
抄録 (和) BaxSr1-xTiO3 (BST) 強誘電体薄膜を用いたチューナブル移相器を作製し,360度デジタルPHEMT移相器への応用を検討した.低損失BST薄膜をPulsed Laser Deposition (PLD)法による初期核層を形成後Metal-Organic-Decomposition (MOD)法でMgO基板上に製膜した.インターデジタルキャパシタ(フィンガー間ギャップ10m)での誘電損失は0.002-0.004(表面印加電界-/+40~+/-40kV/cm,測定周波数1MHz),チューナビリティは約12%であった.Pt/BST/Pt積層キャパシタでは約40%に増加した(印加電界-/+170~+/-170kV/cm,測定周波数1MHz).Au/Cr配線で形成したコプレーナ線路(幅60m,ギャップ10m,長さ2.5mm)ではDCバイアス電圧0Vから60Vを印加時,測定周波数20GHzで位相シフト変化量18度,挿入損失-2dBが得られた.このコプレーナ型BSTチューナブルキャパシタを用いた3段LC梯子型チューナブル移相器を検討し,20GHzで印加バイアス電圧60Vで40度の位相変化を得るように設計した.その試作・評価の結果,設計仕様と同等の位相変化量(同印加バイアス時)、損失等を確認できた.その後,隣接位相間隔11.25度の360度デジタルPHEMT IC移相器における隣接位相間位相補正用に本BSTチューナブル移相器の適用を検討し,良好な補正ができることが確認された.今回のBST誘電体薄膜形成とデバイスプロセスはマイクロ波・ミリ波用チューナブルデバイス実現に非常に有用であると考えられる. 
(英) We have newly designed and fabricated both BaxSr1-xTiO3 (BST) ferroelectric thin film tunable phase shifter and pseudomorphic HEMT MMIC digital 360-degree phase shifter. A low loss BST thin film was obtained on MgO substrate by preparation of initial layer by Pulsed Laser Deposition (PLD) and following Metal-Organic-Decomposition (MOD) method. For the interdigital capacitors with finger spacing of 10 m, dielectric loss was found to be as low as 0.002 to 0.004 when applied surface electric field was from -/+40 to +/-40 kV/cm at measuring frequency of 1 MHz, where tunability was about 12%. Moreover, it increases up to about 40 % in a Pt/BST/Pt stacked capacitor structure when the applied electric field was from -/+170 to +/-170 kV/cm at the same frequency. When applying dc bias voltage of 0 to 60 V to the electrodes of the CPW pattern (width:60 m, gap:10 m, length:2.5 mm), a differential phase shift of 18 degree was obtained at 20 GHz with insertion loss of about -2 dB for Au/Cr interconnection. A 3-stage LC-ladder-type phase shifter with variable capacitors of BST film was designed to have a differential phase shift of about 40 degrees at 20 GHz. A fabricated phase shifter shows successfully the shift of 40 degree at 20GHz with bias of 60 V. The HEMT MMIC also shows a digital 360-degree phase shift with 11.25 degree interval, thus the BST phase shifter can be usable for phase adjustment of the MMIC. Finally it is found that the new BST film process is very promising for realizing a micro and millimeter-wave tunable device.
キーワード (和) 強誘電体薄膜 / 移相器 / MMIC移相器 / チューナブル回路デバイス / / / /  
(英) Ferroelectric films / Phase shifters / MMIC phase shifters / Tunable circuits and devices / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 105, no. 401, MW2005-119, pp. 33-37, 2005年11月.
資料番号 MW2005-119 
発行日 2005-11-10 (ED, MW) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
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研究会情報
研究会 MW ED  
開催期間 2005-11-17 - 2005-11-17 
開催地(和) 佐賀大学 
開催地(英)  
テーマ(和) ミリ波技術/一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 MW 
会議コード 2005-11-MW-ED 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) MOD法によるBST薄膜を用いた20GHz帯チューナブル移相器とその360度デジタルPHEMT IC移相器への応用 
サブタイトル(和)  
タイトル(英)
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 強誘電体薄膜 / Ferroelectric films  
キーワード(2)(和/英) 移相器 / Phase shifters  
キーワード(3)(和/英) MMIC移相器 / MMIC phase shifters  
キーワード(4)(和/英) チューナブル回路デバイス / Tunable circuits and devices  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 野田 実 / Minoru Noda / - -
第1著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 佐々木 善伸 / Yoshinobu Sasaki / - -
第2著者 所属(和/英) 三菱電機 (略称: 三菱電機)
Mitsubishi Electric Corporation (略称: Mitsubishi Electric)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) ダニエル ポポビッチ / Daniel Popovici / - -
第3著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 奥山 雅則 / Masanori Okuyama / - -
第4著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 小丸 真喜雄 / Makio Komaru /
第5著者 所属(和/英) 三菱電機 (略称: 三菱電機)
Mitsubishi Electric Corporation (略称: Mitsubishi Electric)
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講演者
発表日時 2005-11-17 13:10:00 
発表時間 25 
申込先研究会 MW 
資料番号 IEICE-ED2005-164,IEICE-MW2005-119 
巻番号(vol) IEICE-105 
号番号(no) no.400(ED), no.401(MW) 
ページ範囲 pp.33-37 
ページ数 IEICE-5 
発行日 IEICE-ED-2005-11-10,IEICE-MW-2005-11-10 


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