用新的电路形式提高HBT光调制器驱动电路的传输速率及性能

在传统光调制器驱动电路中,所用HBT截止频率的大小要达到驱动电路传输速率的4倍以上.文中在输出级采用共射共基HBT形式后,其器件的截止频率只需大于电路传输速率的2倍即可,从电路设计的角度降低了对所用器件的要求.文中分析了新的电路结构提高传输速率的原因并给出了模拟结果.同时新的电路结构也具有良好的热稳定性.     

用新的电路形式提高HBT光调制器驱动电路的传输速率及性能

在传统光调制器驱动电路中,所用HBT截止频率的大小要达到驱动电路传输速率的4倍以上.文中在输出级采用共射共基HBT形式后,其器件的截止频率只需大于电路传输速率的2倍即可,从电路设计的角度降低了对所用器件的要求.文中分析了新的电路结构提高传输速率的原因并给出了模拟结果.同时新的电路结构也具有良好的热稳定性.     

场发射阴极电子管的频率限制

本文分析了场发射阴极真空微电子三极管的增益-带宽乘积。利用Fowler-Nordheim场发射方程计算了三极管的跨导gm,根据三极管的几何结构估算了电容。场发射锥尖采用合理的几阿结构达到了GHz范围的截止频率,这低于Ⅲ-Ⅴ半导体器件所能达到的截止频率。据报道,利用典型的场发射极电流-电压关系可达到MHz范围的截止频率。随着固态器件尺寸的减小和截止频率的不断提高,使其增益-带宽和截止频率f_T与真空器件的日益接近。     

截止频率为238GHz的亚微米InGaAs/InP异质结双极晶体管

研制成功了一种无微空气桥的亚微米InP基异质结双极晶体管（HBT) . 发展了小于100nm的发射极侧向腐蚀工艺,实现了亚微米的InP基HBT. 发射极宽度的减小有效提高了频率特性,发射极面积为0.8μm×15μm的HBT的电流增益截止频率达到了238GHz. 发展了基极-集电极的侧向过腐蚀工艺,有效减小了结面积,提高了最大振荡频率. Kirk电流密度达到了3.1mA/μm2. 据我们所知,电流增益截止频率是目前国内三端器件中最高的,Kirk电流密度是国内报道的HBT中最高的. 这对于HBT器件在超高速电路中的应用具有十分重要的意义.     

RTD/HEMT串联型共振隧穿三极管的设计与研制

对RTD/HEMT串联型共振隧穿三极管进行了设计和研制.测量结果表明:最大电流峰谷比为17.6∶1,棚压对峰值电压调控能力在1.5～7.7范围内,-3dB截止频率为4GHz,此种器件可与HEMT在结构和工艺上兼容,可应用于HEMT高速电路.     

截止频率为238GHz的亚微米InGaAs/InP异质结双极晶体管

研制成功了一种无微空气桥的亚微米InP基异质结双极晶体管(HBT).发展了小于100nm的发射极侧向腐蚀工艺,实现了亚微米的InP基HBT.发射极宽度的减小有效提高了频率特性,发射极面积为0.8μm×15μm的HBT的电流增益截止频率达到了238GHz.发展了基极-集电极的侧向过腐蚀工艺,有效减小了结面积,提高了最大振荡频率.Kirk电流密度达到了3.1mA/μm2.据我们所知,电流增益截止频率是目前国内三端器件中最高的,Kirk电流密度是国内报道的HBT中最高的.这对于HBT器件在超高速电路中的应用具有十分重要的意义.     

RTD/HEMT串联型共振隧穿三极管的设计与研制

对RTD/HEMT串联型共振隧穿三极管进行了设计和研制.测量结果表明:最大电流峰谷比为17.6∶1,棚压对峰值电压调控能力在1.5～7.7范围内,-3dB截止频率为4GHz,此种器件可与HEMT在结构和工艺上兼容,可应用于HEMT高速电路.     

“第五届全国毫米波、亚毫米波学术会议”征文

第五届全国毫米波、亚毫米波学术会议将于2 0 0 4年11月在北海召开(具体时间、地址另行通知)。本次会议由中国电子学会微波分会毫米波亚毫米波专业委员会主办,南京理工大学毫米波光波近感技术研究所及微小型探测系统研究中心承办。1.征文范围1.电磁场理论与数值方法　　9.毫米波电路CAD2 .毫米波天线与散射10 .新材料及新器件3.毫米波有源器件及电路11.毫米波电子对抗技术4 .毫米波无源组件及电路12 .超导毫米波亚毫米波器件及应用5 .亚毫米波及光技术13.微机电(MEMS)器件在毫米波亚毫米波中的应用6 .毫米波系统及应用14 .微光电子机械(…     

锯齿型源漏结构的新型InP基HEMT器件

毫米波晶体管的制作技术是微波电路设计和制造的基础.从优化器件结构的角度,提出了一种锯齿型源漏的新型InP基HEMT器件.实验证明,采用这种结构可以减少光刻过程中临近效应的影响,改善源漏的图形形貌,提高器件制做的成品率.获得了具有良好直流和微波特性的晶体管,其跨导达到1050mS/mm,阈值电压为-1.0V,截止频率达到120GHz.     

固态微波毫米波器件技术进展

固态微波毫米波半导体材料与器件、固态微波毫米波电路与模块、毫米波与太赫兹技术以及新型固态微波毫米波器件在近年来有很大的发展,在相控阵雷达、电子战、军民用通信领域有广泛的应用前景。当前这些器件应用较为集中于各类T/R组件。文章按固态微波毫米波半导体材料与器件、固态微波毫米波电路与模块、毫米波与太赫兹技术以及新型固态微波毫米波器件的顺序,概要介绍了固态微波毫米波技术的新进展。     

Design of multi-finger HBTs with a thermal–electrical model

Multi-finger heterojunction bipolar transistors (HBTs) with uniform spacing exhibit a higher temperature at the center of devices. The temperature distribution on the emitter fingers of the HBT is studied with a three-dimensional thermal–electrical model. Using this model, multi-finger HBTs are designed with non-uniform spacing to improve temperature distribution. Depending on the number of emitter fingers, different design approaches are demonstrated. For a six-finger or 12-finger HBT, the design is more straightforward. For a complex structure such as a 26-finger HBT, an efficient design procedure is necessary. In all of these cases, the calculated results show significant temperature reduction on non-uniform spacing devices.     

国外InP HEMT和InP HBT的发展现状及应用

在毫米波段,InP基器件由于其具有高频、高功率、低噪声及抗辐射等特点,成为人们的首选,尤其适用于空间应用.InP HEMT和InP HBT已在卫星、雷达等军事应用中表现出了优异的性能.分别介绍了InP HEMT和InP HBT器件及电路的发展现状,现在能达到的最高性能及主要生产公司等,其中InP HEMT又分别按低噪声和功率进行了详细介绍.介绍了它们在军事上的主要应用,以具体的应用实例介绍了在卫星相控阵雷达系统天线中的T/R模块中、航天器和地面站的接收机中、以及雷达和通信系统中的应用情况、达到的性能及可靠性等.并根据国外InP器件和电路的发展现状总结了其未来发展趋势.     

多晶发射极双台面微波功率SiGe HBT

研制成功了可商业化的75mm单片超高真空化学气相淀积锗硅外延设备SGE500,并生长了器件级SiGe HBT材料.研制了具有优良小电流特性的多晶发射极双台面微波功率SiGe HBT器件,其性能为:β=60@VCE/IC=9V/300μA,β=100@5V/50mA,BVCBO=22V,ft/fmax=5.4GHz/7.7GHz@10指,3V/10mA.多晶发射极可进一步提供直流和射频性能的折衷,该工艺总共只有6步光刻,与CMOS工艺兼容且(因多晶发射极)无需发射极外延层的生长,这些优点使其适合于商业化生产.利用60指和120指的SiGe HBT制作了微波锗硅功率放大器.60指功放在900MHz和3.5V/0.2A偏置时在1dB压缩点给出P1dB/Gp/PAE＝22dBm/11dB/26.1%.120指功放900MHz工作时给出了Pout/Gp/PAE＝33.3dBm (2.1W)/10.3dB/33.9%@11V/0.52A.     

InP基MOCVD及MBE外延生长HBT的制备与分析

设计并研制了用于光电集成(OEIC)的InP基异质结双极晶体管(HBT),介绍了工艺流程及器件结构。分别采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)及分子束外延(MBE)生长的外延片,并在外延结构、工艺流程相同的条件下,对两种生长机制的HBT直流及高频参数进行和分析。结果表明,采用MOCVD生长的InP基HBT,直流增益为30倍,截止频率约为38GHz;MBE生长的HBT,直流增益达到100倍,截止频率约为40GHz。这表明,MBE生长的HBT外延层质量更高,在相同光刻条件下,所对应的HBT器件的性能更好。     

基于InP HBT工艺的高功率高谐波抑制W波段宽带八倍频器MMIC

基于0.7μm InP HBT工艺,设计实现了一种高功率高谐波抑制比的W波段倍频器MMIC。电路二倍频单元采用有源推推结构,通过3个二倍频器单元级联形成八倍频链,并在链路的输出端加入输出缓冲放大器,进一步提高倍频输出功率。常温25℃状态下,当输入信号功率为0 dBm时,倍频器MMIC在78.4~96.0 GHz输出频率范围内,输出功率大于10 dBm,谐波抑制度大于50 dBc。芯片面积仅为2.22 mm²,采用单电源+5 V供电。     

Temperature dependence of DC characteristics of NpN InP/GaAsSb/InP double heterojunction bipolar transistors: an analytical study

An analytic study of DC characteristics based on the drift-diffusion approach has been performed for the InP/GaAsSb DHBTs. The current transport of InP/GaAsSb/InP DHBTs has been investigated focusing the device temperature dependence. Our simulation results show that, at room temperature, the DC characteristics of the InP/GaAsSb/InP DHBTs similar to the conventional InP-based HBT using InGaAs as the base layer although a type-II energy band alignment is presented in the InP/GaAsSb HBT. However, due to different mechanisms for the electron injection from the emitter induced by the different conduction band alignments, the InP/GaAsSb HBTs may present a different temperature dependent behavior in term of device current gain as compared to the conventional InP/InGaAs HBTs. Higher current gain could be achieved by the InP/GaAsSb HBTs at elevated temperature.     

Thermal coupling in 2-finger heterojunction bipolar transistors

We have previously analyzed the collapse phenomenon in heterojunction bipolar transistors (HBT's) when the mutual couplings among the transistor fingers are negligible. In this investigation, we derive the collapse loci equations in 2-finger HBT's in the presence of thermal coupling. It is found that the collapse loci equations are closely linked to a thermal instability condition best determined from the transistor regression characteristics. Unlike the previous derivation assuming zero thermal coupling, the collapse loci equations derived here are different depending on whether the HBT is driven by constant base current or constant base voltage bias     

化合物半导体器件与电路的研究进展

介绍了GaAs,InP和GaN等几种重要化合物半导体电子器件的特点、应用和发展前景。回顾了GaAs,InP和GaN材料的材料特性及其器件发展历程与现状。分别讨论了GaAs基HEMT由PHEMT渐变为MHEMT结构和性能的变化,GaAs基HBT在不同电路应用中器件的特性,InP基HEMT与HBT的器件结构及工作特性,GaN基HEMT与HBT的器件特性参数。总体而言,化合物半导体器件与电路在高功率和高频电子器件方面发展较快,GaAs,InP和GaN材料所制得的各种器件电路工作在不同的频率波段,其在相关领域发展潜力巨大。     

InP/InGaAs heterojunction bipolar transistors with different g-bridge structures

Several μ-bridge structures for InP-based heterojunction bipolar transistors (HBTs) are reported. The radio frequency measurement results of these InP HBTs are compared with each other. The comparison shows that μ-bridge structures reduce the parasites and double μ-bridge structures have a better effect. Due to the utilization of the double μ-bridges, both the cutoff frequency f_T and also the maximum oscillation frequency f_(max) of the 2×12.5 μm~2 InP/InGaAs HBT reach nearly 160 GHz. The results also show that the μ-bridge has a better effect in increasing the high frequency performance of a narrow emitter InP HBT.