TY - THES A1 - Wang, Li T1 - Millimeter-wave Integrated Circuits in SiGe:C Technology T1 - Integrierte Millimeterwellenschaltungen in SiGe:C Technologie N2 - During the last decades the research and implementation of integrated circuits in W-band (Frequencies from 75 GHz to 111 GHz) or frequencies beyond were mainly dominated by GaAs technologies due to their high-performance devices. However, the low-cost requirement of commercial consumer products limits the application of GaAs technologies. Recently, the advents of 200 GHz fT SiGe:C technologies pave the way for realizing the millimeter-wave circuits with their lower cost and excellent performance. This work is focused on the design and implementation of circuits in IHP's low-cost SiGe:C technology at W-band and frequencies beyond. Different types of high-speed frequency dividers as benchmarking circuits are designed and measured to show the speed and power performance of the SiGe technology in this work. Furthermore, this work includes the design and implementation of 77 GHz/79 GHz automotive radar front-end circuits. The results are compared with the state-of-the-art to demonstrate the performance of the circuit and technology. The aim is to show the design techniques and the possibility of adopting IHP's low-cost SiGe:C technology to realize high performance circuits for high-speed applications such as future automotive radar system. N2 - Aufgrund der hochleistungsfähigen Bauelemente wurde in den letzten zehn Jahren die Implementierung von integrierten Schaltungen im W-Band (Frequenzen von 75 GHz bis 111 GHz) und auch bei darüber liegenden Frequenzen hauptsächlich von GaAs-Technologien dominiert. Jedoch begrenzt die Forderung nach niedrigen Kosten von Konsumgütern die Anwendung dieser GaAs Technologien. Vor kurzem zeigte das Aufkommen von 200 GHz SiGe:C Technologien den Weg zur Verwirklichung von Millimeterwellenschaltungen mit geringen Kosten und exzellenter Leistung. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung und Implementierung von Schaltungen in der kostengünstigen SiGe:C Technologie des IHP im W-Band und bei noch höheren Frequenzen. Unterschiedliche Typen von schnellen Frequenzteilern wurden entwickelt und gemessen, um die Leistungsfähigkeit der SiGe Technologie bezüglich Geschwindigkeit und Leistungsverbrauch nachzuweisen. Weiterhin beinhaltet die Arbeit das Design und die Implementierung von 77 GHz / 79 GHz Radar Frontend-Schaltungen. Die Ergebnisse werden verglichen mit dem neuesten Stand der Forschung, um die Leistungsfähigkeit der Schaltungen und der Technologie zu demonstrieren. Das Ziel ist es, Design-Techniken aufzuzeigen und es damit zu ermöglichen, die kostengünstige IHP-SiGe:C-Technologie für die Herstellung von sehr leistungsfähigen Schaltungen für Hochgeschwindigkeitsanwendungen wie zukünftige Auto-Radar-Systeme zu verwenden. KW - Integrierte Mikrowellenschaltung KW - Silicium KW - Germanium KW - MMiC KW - Integrierte Millimeterwellenschaltung KW - Millimeter-wave KW - IC KW - SiGe KW - HBT KW - W-band Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-5993 ER - TY - THES A1 - Wang, Li T1 - Mechanisms of carbide precipitation and carbon solubility in high Nb containing TiAl Alloys T1 - Kohlenstofflöslichkeit und Mechanismen der Karbidausscheidung in hochniobhaltigen TiAl-Legierungen N2 - TiAl alloys with a high addition of Nb have recently been applied in the aerospace and automotive fields due to their excellent high-temperature properties. The C additions to TiAl alloys have been reported to improve their strength and creep resistance through solid-solution hardening and / or precipitation hardening. In this work powder metallurgy (PM) based Ti-45Al-5Nb-xC (x=0, 0.5 0.75 and 1.0 at. %) alloys were systematically investigated after different heat treatments. The research is mainly concerned with the temperature range from 800 to 1000ºC which is interesting for processing as well as applications. The results show that the addition of C influences the phase transformations in Ti-45Al-5Nb and that the addition of Nb may influence the carbon solubility in TiAl alloys at high temperatures. The carbon solubility in Ti-45Al-5Nb is > 1.0 at. % at 1400°C, but between 0.5 and 0.75 at. % at 1000°C, and less than 0.5 at. % at 800°C. The carbide precipitation and development of carbide morphology are discussed in great detail. The thermal stability of P-Ti3AlC carbides in Ti-45Al-5Nb-xC alloys is increased, which might be attributed to the addition of high amounts of Nb, or the high amount of carbon, or a combination of both. In heat-treated Ti-45Al-5Nb-0.5C and Ti-45Al-5Nb-0.75C, H-type carbides are not detected to form during annealing. The addition of Nb may increase the formation temperature of the H-Ti2AlC precipitate phase. N2 - TiAl-Legierungen mit hohem Nb-Gehalt werden in letzter Zeit für Anwendungen in der Luftfahrt und dem Automobilbereich eingeführt. Dabei profitieren sie von ihren exzellenten Hochtemperatureigenschaften. In der Literatur wird berichtet, dass sich durch die Zugabe von Kohlenstoff die Festigkeit und der Kriechwiderstand weiter steigern lässt, wobei Kohlenstoff entweder als Mischkristallhärter oder über die Ausscheidung von Karbiden wirkt. In dieser Arbeit werden pulvermetallurgisch hergestellte TiAl-Legierungen der Zusammensetzung Ti-45Al-5Nb-xC (x=0, 0.5 0.75 und 1.0 at. %) systematisch im Anschluss an verschiedene Wärmebehandlungen untersucht. Der wichtige Temperaturbereich liegt dabei zwischen 800 und 1000°C, da dies typische Temperaturen in der Anwendung und für Wärmebehandlungen sind. Es zeigte sich, dass Kohlenstoff die Phasenübergänge in Ti-45Al-5Nb beeinflusst und dass die Zugabe von Niob Auswirkungen auf die Kohlenstofflöslichkeit bei hohen Temperaturen haben kann. Die Kohlenstofflöslichkeit in Ti-45Al-5Nb ist größer als 1.0 at. % bei 1400°C, aber nimmt auf 0.5 bis 0.75 at. % bei 1000°C ab und weniger als 0.5 at. % ist bei 800°C löslich. Die Ausscheidungssequenz von Karbiden sowie die Entwicklung der Karbidmorphologie werden im Detail diskutiert. Die thermische Stabilität von P-Ti3AlC Karbiden in Ti-45Al-5Nb-xC Legierungen ist erhöht, was ein Effekt des hohen Niobgehaltes oder des hohen Kohlenstoffgehaltes oder eine Kombination von beiden sein kann. Nach der Wärmebehandlung wurden keine H-Karbide mehr in Ti-45Al-5Nb-0.5C und Ti-45Al-5Nb-0.75C gefunden. Die Zugabe von Nb erhöht vermutlich die Bildungstemperatur der H-Ti2AlC Karbidphase. KW - High Nb containing TiAl alloys KW - Transmission electron microscope KW - High-energy X-ray diffraction KW - Carbide KW - Thermal stability KW - Hochniobhaltige TiAl-Legierungen KW - Transmissionselektronenmikroskopie KW - Hochenergie-Röntgenbeugung KW - Karbide KW - Thermische Stabilität KW - Titanaluminide KW - Carbide KW - Temperaturbeständigkeit Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-30392 ER -