SiGe HBT MEXTRAM模型参数的直接提取

提出了一种锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT)MEXTRAM集约模型参数的直接提取方法。该方法通过有效地区分各种器件物理效应对器件性能的影响,无需电路仿真器,就能够提取器件的模型参数,简便实用。通过提取实验制备的SiGe HBT器件的整套MEXTRAM模型参数,仿真曲线与测试数据吻合良好,证实了该方法的精确性和有效性。     

SiGe HBT非准静态小信号等效电路的参数提取

提出了一种硅锗异质结双极型晶体管（SiGe HBT）非准静态效应的小信号等效电路模型的参数提取方法。整个参数提取过程建立在由非准态效应的小信号等效电路推导出的一系列泰勒级数解析公式并结合参数直接法,该方法依赖于测量的S参数,不使用任何的数值优化法,参数提取结果使用CAD仿真验证。结果表明该参数提取方法简单易行,较为精确,该方法能够用到不同工艺SiGe HBT参数提取。     

SiGe HBT高频噪声等效模型研究

对硅锗异质结双极型晶体管（SiGe HBT）等效高频噪声模型进行了研究,在建模过程中,SiGe HBT的等效电路为小信号准静态等效电路,使用二端口网络噪声相关矩阵技术从实测噪声参数提取基极和发射极的散粒噪声,提取结果与几种散粒噪声模型进行对比分析,重点研究半经验模型建立过程,对半经验模型与常用的噪声模型使用CAD仿真验证,结果表明了半经验模型的有效性、更具准确性,该半经验模型能够用到不同工艺SiGe HBT的高频噪声模拟。     

SiGe HBT小信号和大信号建模与分析北大核心CSCD

基于异质结双极晶体管(HBT)优良的微波特性,精确建模对使用该类器件进行电路设计具有重要的意义。介绍了HBT所具有的独特优越性,采用Gummel-Poon等效电路模型对常用HBT进行了小信号和大信号模型的建立,加入了寄生电感等效衬底寄生参数,测试了SiGe HBT在不同偏置下的S参数及I-V特性曲线,利用半解析方法分析了非线性模型的参数提取,讨论了本征参数和寄生参数的拟合优化。给出了关于HBT大信号和小信号等效电路模型,对比实测参数进行验证,建立模型在测试频率范围内拟合结果和测试结果吻合良好。     

SiGe HBT噪声的研究进展

噪声对RF电路设计非常关键,故需要对SiGe HBT噪声特性进行深入研究。根据器件的高频噪声模型,指出了影响SiGe HBT高频噪声参数的主要因素,论述了优化设计的具体方法;举例说明尺寸缩小使得高频噪声性能已经达到了GaAs pHEMT的水平,fT达到了375 GHz。分析了SiGe HBT低频噪声的机理和模型及其与几何尺寸的关系,指出用fC/fT表达低频噪声性能更合适;举例说明小尺寸效应使得SiGe HBT的低频噪声偏离了1/f噪声形式。     

SiGe HBT小信号等效电路的参数直接提取

提出了一种求解硅锗异质结双极型晶体管(SiGe HBT)小信号等效电路模型的参数直接提取方法.整个提取过程使用由小信号等效电路推导出的一系列解析表达式,不使用任何数值优化方法.参数提取结果使用ADS软件仿真验证.结果表明,该方法简单易行,较为精确.     

SiGe HBT发射极延迟时间模型

在对SiGe HBT（异质结双极晶体管）载流子输运的研究基础上,建立了包括基区扩展效应SiGe HBT发射极延迟时间τe模型．发射极延迟时间与发射结势垒电容和集电结势垒电容密切相关．在正偏情况下,通常采用的势垒区耗尽层近似不再适用,此时需要考虑可动载流子的影响．本文重点分析了电流密度及发射结面积等参数对SiGe HBT发射极延迟时间的影响．     

SiGe HBT发射极延迟时间模型

在对SiGe HBT(异质结双极晶体管)载流子输运的研究基础上,建立了包括基区扩展效应SiGe HBT发射极延迟时间τe模型.发射极延迟时间与发射结势垒电容和集电结势垒电容密切相关.在正偏情况下,通常采用的势垒区耗尽层近似不再适用,此时需要考虑可动载流子的影响.本文重点分析了电流密度及发射结面积等参数对SiGe HBT发射极延迟时间的影响.     

SiGe HBT直流电流增益模型研究

基于器件结构特点和电学特性,研究了影响SiGe HBT(异质结双极晶体管)直流电流增益的主要因素,分析了不同的电流密度条件下,器件的物理参数、结构参数与集电极电流密度和中性基区复合电流的关系,建立了SiGe HBT集电极电流密度,空穴反注入电流密度、中性基区复合电流、SRH(Shockley-Read- Hall)复合电流密度、俄歇复合电流密度以及直流电流增益模型,对直流电流增益模型进行了模拟仿真,分析了器件物理、结构参数以及复合电流与直流电流增益的关系,得到了SiGe HBT直流电流增益特性的优化理论依据.     

一种新型SGOI SiGe异质结双极型晶体管

为了改善SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的电学特性和频率特性,设计了一种新型的SGOI SiGe HBT。在发射区引入了双轴张应变Si层。多晶Si与应变Si双层组合的发射区有利于提高器件的注入效率。利用Silvaco TCAD软件建立了二维器件结构模型,模拟了器件的工艺流程,并对器件的电学特性和频率特性进行了仿真分析。结果表明,与传统的SiGe HBT相比,新型SGOI SiGe HBT的电流增益β、特征频率fT等参数得到明显改善,在基区Ge组分均匀分布的情况下,β提高了29倍,fT提高了39.9%。     

基区Ge组分分布对SiGe HBT热学特性的影响

建立了SiGe HBT热电反馈模型,对基区Ge组分矩形分布、三角形分布和梯形分布的SiGe HBT的热特性进行研究。结果表明,在Ge总量一定的前提下,Ge组分为三角形和梯形分布结构的SiGe HBT峰值温度较低、温差较小,温度分布的均匀性优于Ge组分矩形分布结构的SiGeHBT,具有更好的热特性。对不同Ge组分分布下器件增益与温度的依赖关系进行研究,发现当基区Ge组分为三角形和梯形分布时,随着温度升高,器件增益始终低于Ge组分矩形分布的器件,且增益变化较小,提高了器件的热学和电学稳定性,扩大了器件的应用范围。     

基区重掺杂对SiGe HBT热学性能的影响

相对于同质结晶体管,异质结双极晶体管(HBT)由于异质结的存在,电流增益不再主要由发射区和基区掺杂浓度比来决定,因此可以通过增加基区掺杂浓度来降低基区电阻,提高频率响应,降低噪声系数,但基区掺杂浓度对器件热特性影响的研究却很少。以多指SiGeHBT的热电反馈模型为基础,利用自洽迭代法分析了基区重掺杂对器件集电极电流密度和发射极指温度的影响。通过研究发现,随着基区浓度的增加,SiGe HBT将发生禁带宽度变窄,基区反向注入发射区的空穴电流增大;同时,基区少子俄歇复合增强,这些都将减小集电极电流密度,降低发射极指温度,从而抑制发射极指热电正反馈,提高器件的热稳定性。     

Analysis and design of wide-band SiGe HBT active mixers

The frequency response of SiGe HBT active mixers based on the Gilbert cell topology is analyzed theoretically. The time-varying operation of the active mixer is taken into account by applying conversion matrix analysis. The main bandwidth-limiting mechanisms experienced in SiGe HBT active mixers performing frequency conversion of wide-band signals is discussed. The analysis is verified by computer simulations using a realistic high-frequency large-signal SiGe HBT model. An active mixer design based on the Gilbert cell topology modified for wide-band operation using emitter degenerated transconductance stage and shunt feedback load stage is discussed. Experimental results are given for an active mixer implemented in a 0.8-/spl mu/m 35-GHz f/sub T/ SiGe HBT BiCMOS process.     

TiSi2在微波低噪声SiGe HBT中的应用

通过在SiGe HBT外基区和多晶发射极上制作TiSi2,从而使器件的高频噪声系数得到进一步降低.以PD=200mW的SiGe HBT为例,采用TiSi2工艺的噪声系数典型值为F=1.6dB@1.1GHz,明显低于无TiSi2工艺SiGe HBT的2.0dB@1.1GHz,且频率越高,二者差别越大.     

全部耗尽SOI SiGe HBT集电结渡越时间模型研究

研究了与CMOS兼容的SOI SiGe HBT结构。首先,分析了SOI SiGe HBT与传统SiGe HBT在结构上的不同之处。然后,针对新结构的全部耗尽工作模式,建立了考虑电流效应的集电结渡越时间模型。最后,讨论了渡越时间与集电区掺杂浓度、集电结电压、传输电流的关系,并与传统器件的渡越时间进行了比较。该渡越时间模型的建立为SOI SiGe HBT特征频率的设计与优化提供了理论基础。     

超薄基区SiGe HBT电流传输模型

从玻尔兹曼方程出发,分析了ＳｉＧｅＨＢＴ超薄基区中载流子温度,扩散系数等参量的变化,建立了不同于常规基区宽度的新的超薄基区ＳｉＧｅＨＢＴ电流传输模型．     

Velocity overshoot analysis in SiGe and SiGeC HBT

A velocity overshoot model of ultra-thin-base SiGe and SiGeC HBT is obtained. By deriving the Boltzmann electron temperature equation, 3000?K maxima near the collector-base junction of temperatures are found. Velocities distribution solutions considering velocity overshoot are achieved. Conclusions are that different germanium content percentage decides the maxima of overshoot velocities and base overshoot is observed. SiGeC HBT possesses approximately the same velocities as in SiGe HBT.     

微波功率SiGe HBT的温度特性

通过研究SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的温度特性，发现SiGe HBT的发射结正向电压随温度的变化率小于同质结Si双极型晶体管(BJT). 在提高器件或电路热稳定性时，SiGe HBT可以使用比Si BJT更小的镇流电阻.同时SiGe HBT共发射级输出特性曲线在高电压大电流下具有负阻特性，而负阻效应的存在可以有效地抑制器件的热不稳定性效应，从而在温度特性方面证明了SiGe HBT更适合于微波功率器件.     

SiGe HBT发射极台面湿法腐蚀技术研究

在SiGeHBT的制造工艺中,为了防止干法刻蚀发射极台面对外基区表面造成损伤,从而导致SiGeHBT小电流下较大漏电问题,对SiGeHBT发射极台面的湿法腐蚀技术进行了研究。通过改变超声功率、腐蚀液温度,从中获得了较为理想的腐蚀条件。