| 講演名 | 2005-11-17 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(ミリ波技術/一般) 野田 実, 佐々木 善伸, ポポビッチ ダニエル, 奥山 雅則, 小丸 真喜雄, |
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| 抄録(和) | Ba_xSr_<1-x>TiO_3(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10μm)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60μm, ギャップ10μm, 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. |
| 抄録(英) | We have newly designed and fabricated both Ba_xSr_<1-x>TiO_3(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 10μm, 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 60V to the electrodes of the CPW pattern (width : 60μm, gap : 10μm, length : 2.5mm), a differential phase shift of 18 degree was obtained at 20GHz with insertion loss of about -2dB 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 20GHz. A fabricated phase shifter shows successfully the shift of 40 degree at 20GHz with bias of 60V. 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 |
| キーワード(英) | Ferroelectric films / Phase shifters / MMIC phase shifters / Tunable circuits and devices |
| 資料番号 | ED2005-164,MW2005-119 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MW |
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| 開催期間 | 2005/11/10(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Microwaves (MW) |
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| 本文の言語 | JPN |
| 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(ミリ波技術/一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A 20GHz MOD-made BST Thin Film Tunable Phase Shifter for Phase Adjustment of Digital 360-degree PHEMT Phase Shifter |
| サブタイトル（和） | |
| 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 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 野田 実 / Minoru NODA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 大阪大学大学院基礎工学研究科 Graduate School of Engineering Science, Osaka Univ. |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 佐々木 善伸 / Yoshinobu SASAKI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社高周波素子開発部 Mitsubishi Electric Corporation, Semiconductor Group |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | ポポビッチ ダニエル / Daniel POPOVICI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 大阪大学大学院基礎工学研究科 Graduate School of Engineering Science, Osaka Univ. |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 奥山 雅則 / Masanori OKUYAMA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 大阪大学大学院基礎工学研究科 Graduate School of Engineering Science, Osaka Univ. |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 小丸 真喜雄 / Makio KOMARU |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社高周波素子開発部 Mitsubishi Electric Corporation, Semiconductor Group |
| 発表年月日 | 2005-11-17 |
| 資料番号 | ED2005-164,MW2005-119 |
| 巻番号（vol） | vol.105 |
| 号番号（no） | 401 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | |