روش های بهبود ضریب کیفیت سلف های cmos

در این گزارش ابتدا به بررسی مدار معادل و المانهای معادل سلف خواهیم پرداخت و سپس عملکرد سلفهای cmos، انواع مختلف سلفهای مجتمع و توپولوژی های مختلف ساخت سلف مورد بحث قرار خواهند گرفت. تکنولوژیهای مختلف ساخت سلف از قبیلmems ،gaas، soi cmos، vlsi cmos و چندین روش برای بهبود ضریب کیفیت سلف نیز معرفی شده است. در مدارات مجتمع، به سلف داخل تراشه با ضریب کیفیت بالا و فرکانس خود رزونانس بالا نیاز است؛ در صورتی که سلفهای داخل تراشه که بر روی زیرلایه های سیلیکونی ساخته می شوند به علت تلفات اهمی و تلفات زیرلایه به موجب تزویج خازنی و مغناطیسی، از ضریب کیفیت پایینی برخوردار هستند. از این رو تکنیک هایی برای کاهش تلفات پیشنهاد شده است که در پی آن افزایش ضریب کیفیت را در بر خواهد داشت. تکنیک هایی از قبیل پیاده سازی سلف در لایه های فلزی ضخیم برای بهبود عملکرد سلف های یکپارچه، پوشش زمین الگو داده شده که با یک لایه فلز یا با استفاده از نزدیک ترین لایه ی پلی سیلیکون به زیرلایه برای حداقل کردن نفوذ میدان الکتریکی و کاهش جریان های گردابی القاء شده توسط میدان مغناطیسی به جهت محدود شدن بخشی از زیرلایه سیلیکونی پراتلاف با مقاومت ویژه پایین، پیشنهاد شده است. در این پایان نامه، چندین سلف مارپیچ مربعی شبیه سازی شده است. جهت شبیه سازی سلفهای مارپیچ از نرم افزار ansoft hfss استفاده گردیده است و نتایج به دست آمده بر اساس تکنولوژی 0.18?m cmos می باشد. هدف از انجام این پروژه بهبود پارامترهای سلف به ویژه ضریب کیفیت سلفهای مارپیچ است که با استفاده از روشهای بهبود ضریب کیفیت این هدف محقق شده است. ابتدا سلف در لایه های فلزی با ضخامت بالا طراحی شده است که به سبب افزایش فاصله بین سلف یکپارچه و زیرلایه سیلیکونی و افزایش ضخامت خطوط مارپیچ، به ترتیب تزویج خازنی به زیرلایه و تلفات مقاومتی کاهش یافته و در نتیجه ضریب کیفیت سلف بهبود خواهد یافت. سپس از یک پوشش زمین الگو داده شده جهت افزایش ضریب کیفیت سلف یکپارچه استفاده شده است. این پوشش زمین از جنس پلی سیلیکون میباشد که در لایه فلزی m3 با ضخامت 0.4?m طراحی شده است. این پوشش زمین که در راستای عمود بر جهت جریان شکسته شده، محافظ کاملی را ایجاد میکند که از نفوذ میدان الکتریکی به داخل زیرلایه جلوگیری میکند؛ زیرا جریان نشتی در زیرلایه علت اصلی تخریب عملکرد سلف است. از این رو ضریب کیفیت سلف از 14.8314 به 15.4249 افزایش می یابد. این روش به آسانی و بدون هیچ فرآیند اضافی می تواند به کار برده شود.