Investigación

 

A simple de-embedding method for on-wafer RF CMOS FET using two microstrip lines

 

H. J. Saavedra-Gómez^a, J. R. Loo-Yau^a, J. A. Reynoso-Hernández^b, P. Moreno^a, F. Sandoval-Ibarra^a, S. Ortega-Cisneros^a 

 

^a Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Unidad Guadalajara, Jalisco, México, e-mail: hsaavedra@gdl.cinvestav.mx.

^b Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Ensenada, B. C., México, e-mail: apolinar@cicese.mx.

 

Received 28 November 2012
Accepted 12 August 2013

 

Abstract

This letter deals with the de-embedding of on-wafer CMOS FETs embedded in symmetrical and reciprocals pads. A de-embedding method, that uses a calibrated vector network analyzer and two microstrip lines fabricated on a lossy SiO₂-Si substrate, is introduced. The proposed method not only allows the characterization on the interconnection lines but also allows the characterization of the CMOS pads. Our results demonstrate that a shunt admittance does not suffice to properly model CMOS pads. Experimental S-parameters data of on-wafer CMOS FETs de-embedded with the proposed L-L method, Mangan and the Pad-Open-Short De-embedded (PSOD) methods are compared. The S-parameter data, de-embedded with the PSOD and the proposed two-tier L-L show high correlation, validating the proposed de-embedding method.

Keywords: Electrical measurement; microwave circuits; field effect devices; high speed techniques.

 

Resumen

En este trabajo se presenta un método para desincrustar transistores CMOS de efecto de campo embebidos en pads simétricos y recíprocos. El método de desincrustación propuesto utiliza como estándares de calibración dos líneas de microcinta, fabricadas sobre un substrato de Si con pérdidas. El método propuesto no solo permite la caracterización de las líneas de interconexión sino también de los pads CMOS. Los resultados experimentales demuestran que una simple admitancia no es la manera apropiada para modelar los pads CMOS. Se comparan datos experimentales de parámetros S de transistores de efecto de campo CMOS en oblea desincrustados con el método propuesto L-L, el de Mangan y el Pad-Open-Short De-embededded (PSOD). Los datos de los parámetros S desincrustados con los métodos PSOD y el propuesto muestran una alta correlación, validando el método de desincrustación que se reporta en este trabajo.

Descriptores: Mediciones eléctricas; circuitos de microondas; dispositivos de efecto de campo; técnica de alta velocidad.

 

PACS: 84.37.+q; 84.40.Dc; 85.30Tv; 06.60.Jn

 

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Acknowledgements

This work was supported by project number INFR-2011-1-163272 from CONACyT (Mexico). Authors wish to thank the anonymous reviewer for both helpful comments and critical review. One of the authors (HJSG) wishes to thank CONACyT (Mexico) for its financial support.

 

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