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J-GLOBAL ID：201502212846043460   整理番号：15A1389019

ヘリウム3イオン照射による低損失60GHz帯CMOSオンチップダイポールアンテナの設計

Design of Low Loss 60 GHz CMOS On-Chip Dipole Antenna By Helium-3 Ion Irradiation

著者 (8件)： 平野拓一 (東京工大) ,  LI Ning (東京工大) ,  岡田健一 (東京工大) ,  松澤昭 (東京工大) ,  広川二郎 (東京工大) ,  安藤真 (東京工大) ,  井上剛 (住重試験検査) ,  坂根仁 (住重試験検査)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告  (IEICE Technical Report (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers))
巻： 115  号： 261(EST2015 69-90)  ページ： 123-127  発行年： 2015年10月15日 
JST資料番号： S0532B  ISSN： 0913-5685  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 60GHz帯ミリ波CMOSオンチップアンテナはシリコン(Si)基板による損失が大きいという欠点がある。Si基板にヘリウムイオンを照射することで,抵抗率を上げ(導電率を下げ)て損失を低減することが可能である。本稿では,抵抗率10Ωcm(導電率10S/m)のSi基板の500μm×1000μmの領域を抵抗率10kΩcm(導電率0.01S/m)と損失を低減させ,高効率なオンチップダイポールアンテナを設計した。ダイポール素子の幅は損失低減と広帯域化のために太い。また整合を取るためにテーパー部とスタブが設けられている。背面放射を抑制するためにチップの裏面は金属で裏打ちしている。電磁界シミュレーションの結果,62GHzでの反射は-15dB,放射効率は48%,チップ正面方向の利得は2.7dBiとなった。(著者抄録)

シソーラス用語： EHF波 ,  *アンテナ ,  半導体プロセス ,  放射効率 ,  ウエハ【IC】 ,  電気抵抗率 ,  イオン ,  ヘリウム ,  イオン照射 ,  減少 ,  改変 ,  インピーダンス整合 ,  *ミリ波アンテナ ,  ヘリウムイオン ,  シリコンウエハ
準シソーラス用語： CMOS工程 ,  *オンチップアンテナ ,  シリコン基板 ,  広帯域化 ,  損失低減

分類 (2件)： 集積回路一般  (NC03161C) ,  アンテナ  (ND06000M)

引用文献 (8件)：

• C.H. Doan, S. Emami, D.A. Sobel, A.M. Niknejad, and R.W. Brodersen, "Design considerations for 60 GHz CMOS radios," IEEE Communications Magazine, vol.42, no.12, pp.132-140, Dec. 2004.
• B. Razavi, "Design of millimeter-wave CMOS radios: a tutorial," IEEE Trans. Circuits Systems, Vol.56, No.1, pp.4-16, Jan. 2009.
• K. Okada, K. Kondou, M. Miyahara, M. Shinagawa, H. Asada, R. Minami, T. Yamaguchi, A. Musa, Y. Tsukui, Y. Asakura, S. Tamonoki, H. Yamagishi, Y. Hino, T. Sato, H. Sakaguchi, N. Shimasaki, T. Ito, Y. Takeuchi, N. Li, Q. Bu, R. Murakami, K. Bunsen, K. Matsushita, M. Noda, A. Matsuzawa, "Full Four-Channel 6.3-Gb/s 60-GHz CMOS Transceiver With Low-Power Analog and Digital Baseband Circuitry," IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. 48, No. 1, pp. 46-65, Jan. 2013.
• T. Hirano, T. Yamaguchi, N. Li, K. Okada, J. Hirokawa, M. Ando, "60 GHz On-Chip Dipole Antenna with Differential Feed," Proc. of Asia-Pacific Microwave Conference (APMC), 2D4-01, pp.304-306, Dec. 2012.
• T. Hirano, K. Okada, J. Hirokawa, and M. Ando, "Electromagnetic simulation modeling of silicon substrate for 60 GHz on-chip differential-feed dipole antenna," Applied Physics Letters (APL), Vol.103, No.12, 122101, Sept. 2013.

タイトルに関連する用語 (5件)： ヘリウム3 ,  イオン照射 ,  低損失 ,  CMOS ,  設計