 |
Free and accessible knowledge |
Journal articles
Fully Integrated Interferometry-Based Reflectometer for High-Impedance Instrumentation
Pietro Maris Ferreira
1
Cora Donche
2
Emilie Avignon-Meseldzija
1
Thomas Quémerais
3
Frederic Gianessello
3
Daniel Gloria
3
Tuami Lasri
2, 4
Gilles Dambrine
2, 5
Christophe Gaquière
2, 6
4
MITEC - IEMN - Microtechnology and Instrumentation for Thermal and Electromagnetic Characterization - IEMN
IEMN - Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520
5
ANODE - IEMN - Advanced NanOmeter DEvices - IEMN
IEMN - Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520
6
PUISSANCE - IEMN - Puissance - IEMN
IEMN - Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520
Pietro Maris Ferreira 1
Author IdHAL : pietro-maris-ferreira ORCID : https://orcid.org/0000-0002-0038-9058
Cora Donche 2
Author
Emilie Avignon-Meseldzija 1
Author IdHAL : emilie-avignon-meseldzija ORCID : https://orcid.org/0000-0001-5268-9223
Thomas Quémerais 3
Author
Frederic Gianessello 3
Author
Daniel Gloria 3
Author
Tuami Lasri 2, 4
Author IdHAL : tuami-lasri
Gilles Dambrine 2, 5
Author IdHAL : gilles-dambrine
Christophe Gaquière 2, 6
Author IdHAL : christophe-gaquiere ORCID : https://orcid.org/0000-0003-3082-2489
1
GeePs - Laboratoire Génie électrique et électronique de Paris (11, rue Joliot Curie
Plateau de Moulon
91192 Gif sur Yvette - France)
- UP11 - Université Paris-Sud - Paris 11 (Bâtiment 300 - 91405 Orsay cedex - France)
- UPMC - Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (4 place Jussieu - 75005 Paris - France)
- CentraleSupélec (3, rue Joliot Curie, Plateau de Moulon, 91192 GIF-SUR-YVETTE Cedex - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR8507 (France)
2
IEMN - Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 ([Univ. Lille, CNRS, Ecole Centrale Lille, Yncréa-ISEN, UVHC] ––
Laboratoire Central – Cité Scientifique – Avenue Poincaré – CS 60069 – 59652 VILLENEUVE D’ASCQ CEDEX - France)
- Centrale Lille (École Centrale de Lille - Cité Scientifique - CS 20048 59651 Villeneuve d'Ascq Cedex - France)
- Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN) (France)
- UVHC - Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (Campus Mont Houy 59313 Valenciennes Cedex 9 - France)
- Université de Lille (Lille - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR8520 (France)
- UPHF - Université Polytechnique Hauts-de-France (Campus Mont Houy 59313 Valenciennes Cedex 9 - France)
3
ST-CROLLES - STMicroelectronics [Crolles] (850 rue Jean Monnet BP 16 38926 Crolles - France)
4
MITEC - IEMN - Microtechnology and Instrumentation for Thermal and Electromagnetic Characterization - IEMN (Groupe MITEC - France)
- IEMN - Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 ([Univ. Lille, CNRS, Ecole Centrale Lille, Yncréa-ISEN, UVHC] ––
Laboratoire Central – Cité Scientifique – Avenue Poincaré – CS 60069 – 59652 VILLENEUVE D’ASCQ CEDEX - France)
- Centrale Lille (École Centrale de Lille - Cité Scientifique - CS 20048 59651 Villeneuve d'Ascq Cedex - France)
- Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN) (France)
- UVHC - Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (Campus Mont Houy 59313 Valenciennes Cedex 9 - France)
- Université de Lille (Lille - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR8520 (France)
- UPHF - Université Polytechnique Hauts-de-France (Campus Mont Houy 59313 Valenciennes Cedex 9 - France)
5
ANODE - IEMN - Advanced NanOmeter DEvices - IEMN (Groupe ANODE (Composants et dispositifs nanométriques) - France)
- IEMN - Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 ([Univ. Lille, CNRS, Ecole Centrale Lille, Yncréa-ISEN, UVHC] ––
Laboratoire Central – Cité Scientifique – Avenue Poincaré – CS 60069 – 59652 VILLENEUVE D’ASCQ CEDEX - France)
- Centrale Lille (École Centrale de Lille - Cité Scientifique - CS 20048 59651 Villeneuve d'Ascq Cedex - France)
- Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN) (France)
- UVHC - Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (Campus Mont Houy 59313 Valenciennes Cedex 9 - France)
- Université de Lille (Lille - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR8520 (France)
- UPHF - Université Polytechnique Hauts-de-France (Campus Mont Houy 59313 Valenciennes Cedex 9 - France)
6
PUISSANCE - IEMN - Puissance - IEMN (Groupe Puissance - IEMN UMR8520 - France)
- IEMN - Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 ([Univ. Lille, CNRS, Ecole Centrale Lille, Yncréa-ISEN, UVHC] ––
Laboratoire Central – Cité Scientifique – Avenue Poincaré – CS 60069 – 59652 VILLENEUVE D’ASCQ CEDEX - France)
- Centrale Lille (École Centrale de Lille - Cité Scientifique - CS 20048 59651 Villeneuve d'Ascq Cedex - France)
- Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN) (France)
- UVHC - Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (Campus Mont Houy 59313 Valenciennes Cedex 9 - France)
- Université de Lille (Lille - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR8520 (France)
- UPHF - Université Polytechnique Hauts-de-France (Campus Mont Houy 59313 Valenciennes Cedex 9 - France)
Abstract : Microwave imaging of nanoelectronic devices has turned a simple reflection coefficient measurement, usually carried out by a 50-Ω vector-network analyzer, into a high-impedance instrumentation challenge. Interferometry-based reflectometers (IBR) have been found to be successful solutions in addressing this challenge. However, such solutions do not consider instrumentation of high impedance and high frequency as well as minimization of environment variations in a comprehensive manner. In this paper, these aspects are addressed jointly through the proposal of a fully integrated IBR in the STMicroelectronics BiCMOS 55-nm technology. Three varactor samples having a capacitance ranging from 0.65 to 0.95 fF are measured at 17.6 GHz for demonstration. The fully integrated IBR achieved a magnitude error below -35 dB, a phase error below 0.03°, and an accuracy better than 59.7 aF. Moreover, C-V slope measurement error is better than 2.8 aF, which is ten times smaller than found in the state-of-the-art IBR. Such betterment is explained by the monolithic integration of IBR and device-under-test as implemented in this paper.
Document type :
Journal articles
Complete list of metadata
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01789805
Contributor : Pietro Maris Ferreira Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Friday, May 11, 2018 - 12:52:57 PM
Last modification on : Wednesday, March 23, 2022 - 3:51:35 PM
Contributor : Pietro Maris Ferreira Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Friday, May 11, 2018 - 12:52:57 PM
Last modification on : Wednesday, March 23, 2022 - 3:51:35 PM
Identifiers
- HAL Id : hal-01789805, version 1
- DOI : 10.1109/TMTT.2018.2831699
Collections
Citation
Pietro Maris Ferreira, Cora Donche, Emilie Avignon-Meseldzija, Thomas Quémerais, Frederic Gianessello, et al.. Fully Integrated Interferometry-Based Reflectometer for High-Impedance Instrumentation. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2018, PP (99), pp.1-8. ⟨10.1109/TMTT.2018.2831699⟩. ⟨hal-01789805⟩
Metrics
Record views