Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Heterojunction bipolar transistor Silikon Germanium (HBT SiGe) adalah transistor bipolar yang emiter dan kolektornya terbuat dari bahan Si sedangkan basisnya terbuat dari bahan SiGe. Frekuensi cutoff (ft) dan frekuensi osilasi maksimum (fmax) merupakan ukuran yang umum digunakan untuk menilai kemampuan transistor bipolar. Frekuensi cutoff dan frekuensi osilasi maksimum sangat penting dalam perancangan baik untuk aplikasi analog maupun digital. Dari studi literatur yang dilakukan, diketahui bahwa HBT SiGe yang dirancang untuk memperoleh f maksimal akan menghasilkan yang jauh dibawah nilai f tersebut, demikian pula sebaliknya. Salah satu contoh HBT SiGe yang dirancang untuk menghasilkan ft dan fmax sama tinggi adalah HBT SiGe IBM dengan ft maksimum 90 GHz dan fmax maksimum 90 GHz, yang dibuat dengan teknologi 0,18 µm.Pada penelitian ini dilakukan perancangan 1-BT SiGe agar dapat memberikan ft dan fmax lebih dari 130 GHz untuk teknologi 0,18 µm. Perancangan dilakukan dengan bantuan program simulasi divais Bipole3v4.6E.Setelah penelusuran jurnal terkait yang terbaru dilakukan, model parameter fisika bahan semikonduktor pada program simulasi Bipole3 dikalibrasi dengan parameter fisika Si dan SiGe yang diperoleh dari berbagai jurnal dan telah digunakan secara luas. Setelah itu dilakukan kalibrasi dengan data pengukuran HBT SiGe yang telah difabrikasi oleh grup IBM untuk mengetahui perbedaan hasil simulasi dengan hasil fabrikasi. Kemudian dilakukan perancangan dimensi divais, profit doping pada emiter, basis dan kolektor serta profit Ge pada basis agar dapat diperoleh divais yang mempunyai ft dan fmax lebih dari 130 GHz.Dari hasil penelitian yang diperoleh terbukti bahwa: HBT SiGe dengan luas emitter 0,18 x 5 µm2, lebar emiter 9 nm, konsentrasi doping emitter maksimum 102 cm-3 pada sisi kontak menurun ke arah basis, lebar basis antara 27,7 - 31,5 nm, konsentrasi doping basis maksimum antara 8,5x1018 - 1019 cm-3 pada sisi emitter menurun ke arah kolektor, profit Ge segiempat dengan fraksi Ge 0,2, dan lebar kolektor 360 nm dengan profil selective implanted collector dapat menghasilkan frekuensi cutoff antara 130 - 134 GHz dan frekuensi osilasi maksimum antara 136 - 150 GHz."

"HBT Pengganda Frekwensi adalah HBT yang menghasilkan keluaran frekwensi dua kali lipat dari pada frekwensi masukan. Prinsip kerja dari HBT pengganda frekwensi adalah memanfaatkan sifat tak linier dari divais aktif, yaitu divais aktif yang diberi masukan sinyal sinusoid akan menghasilkan sinyal sinusoid dengan frekwensi sama dengan sinyal masukan dan sinyal sinusoid dengan frekwensi yang merupakan kelipatan bulat dari frekwensi sinyal masukan. Berdasarkan referensi dinyatakan bahwa, dengan HBT linier, frekwensi maksimum (fmax) pada saat operasional hanya 1/3 dari fmax, pada saat didisain, sedangkan dari referensi yang lain, pengganda frekwensi dengan menggunakan Si/SiGe HBT pernah didisain dengan frekwensi maksimum (fmax) pada saat disain, adalah 67 GHz dan pada saat operasional mampu menghasilkan frekwensi maksimum (fmax) 55 GHz. Dengan demikian metoda pengganda frekwensi dengan menggunakan HBT mampu menghasilkan efisiensi yang lebih baik dari pada HBT linier. Dalam penelitian ini dirancang pengganda frekwensi dengan fmax 120 GHz dengan HBT Si/SiGe. Metode disain menghasilkan frekwensi maksimum (fmax) 115 GHz, yang berarti mendekati frekwensi maksimum yang diinginkan. Pada uji performansi dengan menggunakan gummel plot dihasilkan penguatan arus yang stabil, dan pada uji arus kolektor diketahui tegangan breakdown 4 V.

---

HBT frequency doublers is HBT which provide output frequency two times multiplication than input Frequency. Basic operation of frequency doublers is to take an advantage from non linear behavior of an active device that is if an active device has sinusoidal input signal, it would provide sinusoidal signal which has same frequency with input signal and sinusoidal signal which has frequency n- times multiplication than input signal.

Based on one of reference its claim that fmax from linear HBT, has maximum operational frequency (fmax operational) only one third than maximum frequency (fmax) than it was design. From another reference claim that using Si/SiGe HBT frequency doublers method which have had design and implemented Si/SiGe HBT frequency doublers was designed with fmax 67 GHz and resulted maximum operational frequency 55 GHz. That?s mean Si/SiGe HBT can achieve better frequency than linear HBT.

The purpose of this research is to designed and simulated Si/SiGe HBT frequency doubler with 120 GHz Using Si/SiGe HBT. Design method can achieve 115 GHz, that?s mean close to needed frequency. On the performance experiment using gummels plot measurement resulted that device has stable current amplification and from collector current experiment its provide that?s device breakdown is 4 V."

"Pada dasarnya alai penguji yang dibuat melakukan pengujian dengan menguji faktor penguatan DC dari transistor yang diuji (device under test). Hal ini dilakukan dengan membandingkan arus basis basil pengujian untuk tegangan Vcr.: dan arcs kolektor tertentu dengan batas atas dan bawah anus basis yang ditentukan. Pengaturan acuan-acuan pengujian dilakukan melalui pengaturan saklar-saklar yang secara khusus dapat dikonfigurasikan untuk transistor-transistor yang berbeda. Berbagai konfigurasi saklar-saklar ini kemudian dapat dibuat menjadi suatu Label kondisi atau posisi saklar-saklar (switches condition table). Sehingga pada akhirnya, slat yang dibuat dapat mendeteksi transistor yang lolos (pass), dan yang gagal (fail) yang terdiri dari produk yang diluar batasan (out of range), terbuka (open), terhubung singkat (short), terbalik (reverse), yang tidak sesuai dengan tabel kondisi. Alat yang dibuat berfungsi melalui pemicu luar selain melalui kendali manual yang terdapat pada unit alat penguji, serta menghasilkan suatu keluaran yang mengindikasikan hasil pengujian yang dapat dipantau melalui tampilan pada panel penguji dan alat pemantau luar. Sehingga keluaran tersebut dapat digunakan oleh alat-alat lainnya untuk melakukan fungsinya. Pada prototipe alat penguji yang dibuat ini, alat pemicu dan pemantau luar tersebut adalah PLC tipe CQMI buatan OMRON."

"Penggunaaan Single Electron Transistor SET merupakan salah satu pendekatan yang dilakukan untuk menggantikan penggunaan transistor. Meskipun SET memiliki ukuran divais dan konsumsi daya yang lebih kecil dibanding transistor biasa, suhu operasionalnya masih sangat rendah dibawah 50 Kelvin. Keterbatasan temperatur operasional pada SET ini menjadi salah satu masalah yang masih didiskusikan secara luas dalam pengaplikasian SET secara global. Skripsi ini melaporkan hasil simulasi rangkaian SET dengan Quantum Dot yang disusun seri dan dilihat perbandingan antara temperatur maksimal dengan jumlah Quantum Dot. Hasil simulasi di perangkat lunak SIMON 2.0 menunjukkan bahwa bertambahnya jumlah Quantum Dot yang disusun seri akan meningkatkan batas temperatur operasional dari SET. Dengan menggunakan pendekatan Multiple Quantum Dot, suhu operasional dari SET dapat mencapai 120 Kelvin.

---

The usage of Single Electron Transistor SET is one of the alternatives to replace the usage of transistor. Although SET has a smaller size and power consumption compared to normal transistors, the operational temperature is still fairly low below 50 Kelvin . This limited operational temperature became the most controversial problem that is still being discussed before applying SET worldwide. This Undergraduate Thesis reports the result from a simulation of a SET circuit is designed with Quantum Dot connected in series and the connection between maximum operational temperature and the amount of Quantum Dot in series will be observed. The result of the simulation from SIMON 2.0 software shows that the increase in Quantum Dot aligned in series will increase the maximum operational temperature. Using the Multiple Quantum Dot approach, the operational temperature of the SET can reach up to 120 Kelvin."

"Heterojunction adalah sambungan yang dibentuk antara dua material semikonduktor dengan bandgap yang barbeda. Sambungan tersebut dapat berupa sambungan yang abrupt atau graded. Heterojunction Bipolar Transistor merupakan bipolar transistor yang mempunyai ketipisan di bawwh 50nm yang menumbuhkan lapisan campuran Si1.xGex sebagai basis. Kandungan Ge sampai 50% dapat digabungkan dengan Si standard BJT (bipolar junction transistor), dengan ketipisan 10 sampai 50 nm pada basis.Pada penelitian ini dibuat rancangan Heterojunction Bipolar Transistor Si/Si1_xGex/Si dengan memperhitungkan mobilitas hole dengan doping yang tinggi sehingga diperoleh nilai resistansi basis yang rendah yang dapat memberikan nilai frekuensi maximum (Fmax) yang optimum .Untuk mendapatkan nilai resistansi basis yang rendah pada divais digunakan doping yang tinggi NB=5.I02° cm-3. Di samping nilai resistansi basis yang rendah juga diperlukan nilai frekuensi transit (fr) yang tinggi. Untuk memperoleh frekuensi transit yang tinggi tersebut digunakan model struktur divais dengan NE=1018 cm-3, NB=5.1020 cm-3 dan WE=50 nm. Lebar basis dibuat bervariasi antara 10-50 nm dengan kenaikan 10 nm dan fraksi mole (x) Ge dibuat bervariasi antara 0.04 sampai 0.20 dengan kenaikan 0.04.Dari rancangan HBT yang diteliti tersebut hasil perhitungan menunjukkan bahwa pengurangan lebar basis dari 50 nm menjadi 10 nm pada HBT dengan NE=10' cm 3, NB=5.102° cm-3, WE =50 nm dan x=0.20 dapat meningkatkan frekuensi Transit dari 46 GHz menjadi 173 GHz, sedangkan besarnya frekuensi maximum dari 102 GHz menjadi 196 GHz."

"Disain geometri dengan kombinasi lateral dan vertikal berhasil dirancang , disimulasikan pada devais Silicon Germanium Heterojunction Bipolar Transistor (HBT SiGe). Terbukti menghasilkan beberapa kelebihan terutama pada noise figure yang rendah seperti diuraikan pada disertasi ini. Riset ini bertujuan untuk mendapatkan devais dengan noise figure (Fn) yang rendah pada operasi frekuensi tinggi. Metode riset yang dilakukan berupa pemodelan menggunakan software komersil Bipole3 dari BIPSIM inc, dengan acuan berdasarkan HBT SiGe IBM generasi pertama. Model acuan dengan lithography 0,50 μm, memiliki unjuk kerja keluaran ;fT = 45 Ghz, β=110, fmaks = 65 Ghz, Rbb = 18,9 ohm, βVCEO 3,3 Volt, dan Fn =1,07dB pada finp=fT. Meningkat unjuk kerjanya menjadi fT = 79,4 Ghz, β=284, fmaks = 127 Ghz serta Rbb = 9,0 ohm dengan VCEO 2,7 Volt dan Fn =0,36 dB pada finp=fT ketika parameter lateral dan vertikal diubah. Perubahan parameter lateral dilakukan dengan menambah terminal basis dari satu menjadi dua, memperkecil ukuran model menjadi 80% dari ukuran semula, menurunkan lithography menjadi 0,09 μm. Sedangkan untuk parameter vertikal dilakukan dengan cara merubah profile germanium pada basis dari segitiga menjadi trapesium, menaikkan mole fraction (x) dari 7,5% menjadi 10%, serta memperkecil lebar basis menjadi 50% dari ukuran semula. Hasil analisis validasi HBT SiGe acuan dan model memberikan deviasi rata-rata 6%. Parameter lateral berpengaruh pada nilai arus kolektor (IC), resistansi parasitis (Rbb) dan frekuensi maksimum (fmaks) sedangkan parameter vertikal berpengaruh pada frekuensi threshold (fT) dan current gain (β). Pemilihan nilai parameter lateral dan vertikal yang tepat, dapat menghasilkan model dengan noise figure (Fn) yang rendah pada frekuensi kerja yang tinggi serta arus kolektor (IC) yang kecil.

---

The Geometric design with a lateral and vertical combination has been successfully designed, simulated on Silicon Germanium Heterojunction Bipolar Transistor (SiGe HBT) and has shown several advantages, particularly low noise figure as described in this dissertation. The research aims to obtain the SiGe HBT devices with a lowest noise figure (Fn) at high frequency operation. The method is based on modeling of used commercial software Bipole3 from BIPSIM inc, based on the first-generation IBM SiGe HBT model as a reference.

The reference model with the lithography of 0.50μm, has the output performance of ; fT= 45 Ghz, β=110, fmaks= 65 Ghz, Rbb= 8.9ohms, = 3.3 Volt, with Fn = 1.07 dB at finp = fT, the performance increases to fT =79.4 Ghz, β = 284, fmaks= 27 Ghz and Rbb= 9.0 ohms, βVCEO =2.7 Volt and Fn = 0.36 dB at finp = fT when the lateral and vertical parameters were modified. Modification of the lateral parameters is done by using two base terminals instead of one, reducing the size of the model to be 80% from original size, reducing the lithography to 0.09 μm. While the vertical parameter is changed by converting the profile of germanium from the triangle to trapezoid basis, increasing the mole fraction (x) from 7.5% to 10%, and reducing the base width to be 50% from original size. The validation of the SiGe HBT with a reference model has an average deviation of 6%.

The lateral parameters have influenced the value of the collector current (IC), parasitic resistance (Rbb) and the maximum frequency (fmaks,) while the vertical parameters influence the frequency threshold (fT) and current gain (β). The appropriate selection of lateral and vertical parameter values can produce models with a low noise figure (Fn) at high frequency operation as well as small collector current (IC)."