Ducournau

基于2D材料的RF开关的非线性。

最近，在各种单层和多层材料中观察到非易失性切换。除了内存应用外，由于与其他新兴技术相比，该区域的缩放比例很高，因此电阻开关对于模拟RF开关也有望[1]。我们的RF开关是金属 - 绝缘子 - 金属结构，该结构由由2D材料隔开的金属电极制成的垂直连接组成。先前的研究表明，此RF开关适用于5/6G应用[1-2]。设备嵌入了共面波导中以进行RF测量。直流测量结果表明，直到施加设置电压（MOS 2设备为〜2V），该开关处于高电阻状态，这将设备置于低电阻状态。该状态一直存在，直到应用负偏差将切换重置为其高电阻状态为止。我们使用涵盖频率范围0.25-320GHz的S参数表征来提取设备的小型电路。从s-参数中，我们推导了RF开关的两个主要功能：插入损失（由于设备带有开关状态为ON状态的设备引起的功率损失）和隔离（在OFF状态下跨开关跨开关的功率衰减）。该设备是非挥发性的，状态保留量超过3个月[2]。在这项工作中，我们专注于HBN和MOS 2制造的RF开关的非线性研究。作为IV表征显示的，RF开关在足够高的偏置上是非线性的。测得的IIP3值与基于简单非线性电阻模型的模拟获得的IIP3值一致。为了量化这种非线性性，我们通过设备应用了一个具有2个音调（F 1 = 2.365GHz和F 2 = 2.415GHz）的信号，我们在F 1和F 2处测量输出功率，我们还测量了交流频率下的功率（此处f int = 2f 2 -f 2 -f 1）。从测量的数据中，我们可以追踪每个频率与输入功率的功率，并提取输入三阶截距点（IIP3），HBN设备超过46dBm，MOS 2设备为20DBM。