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。     

InP/InGaAs HBT高频放大器稳定性分析

根据异质结双极晶体管(HBT)的实际结构提出高频小信号电路模型,以此模型用于共射放大电路为出发点,从理论上阐明了高频放大电路产生不稳定的原因,分析了端接电阻的稳定方法,借助matlab快速确定出稳定电阻的取值范围,其理论计算与仿真有很好的一致.     

InP基HBT小信号模型参数直接提取方法

为了精确地表征器件特性,提出了一种直接提取T型异质结双极型晶体管(HBT)小信号模型参数的方法。该方法仅依赖于S参数测试数据,采用精确的闭式方程式直接提取电路元件参数。该方法简单、易于实施。首先使用开路短路测试结构提取焊盘寄生电容和电感的值,然后用截止状态和Z参数的方法提取外部电阻,再去掉这些参数以简化电路模型,本征部分的电路元件采用剥离算法来确定参数值。采用1μm×15μm的InP HBT对该算法的有效性进行验证,结果表明,在0.1～40 GHz频率范围内,模型仿真结果准确地拟合了器件测试结果。     

一种新的HBT小信号模型参数优化提取法

阐述了一种新的异质结双极型晶体管（HBT）的小信号模型参数提取方法――综合多偏置点优化参数提取法. 对HBT小信号模型进行推导并确定外部参数和内部参数的计算公式;介绍了多偏置点优化算法,并在GaInP/ GaAs HBT器件上进行了鲁棒性和精确性测试. 实验采用了一系列随机初始值,结果表明提取的参数值具有唯一收敛性和精确性,仿真结果与测量数据的相对误差小于1%.     

HBT小信号等效电路参数解析提取

提出一种求解异质结双极晶体管(HBT)小信号等效电路模型的解析方法。在提取过程中,采用集电极开路测量和直流测量相结合的方法,精确提取到了具有物理意义的唯一的外部串联电阻值,并在精确提取非本征参数的基础上,直接提取本征参数。较大频率范围S参数的计算值与测量值有很好的吻合。     

一种新颖的HBT小信号模型参数直接提取方法

提出了一种改进了的HBT小信号参数直接提取的方法。该方法中在提取极间寄生参数的基础上采用fly-back技术提取发射极和集电极电阻,降低了传统的采用集电极开路的方法提取全部电阻参数的复杂度,并且建立了一套完整的直接提取HBT小信号模型的新方法。与文献报道的小信号模型参数提取的方法相比,该方法的优点是,提取过程具有简明清晰的物理意义,提取速度快,并且具有较好的精度和较宽频带范围的可实用性。     

8毫米功率HBT研究

简要介绍了异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的发展现状，对ＨＢＴ器件性能进行了理论分析，设计并制作了功率ＨＢＴ器件样品。器件性能达到：ｆＴ＝４０ＧＨｚ，ｆｍａｘ＝３２ＧＨｚ在８ＧＨｚ工作频率下测量，输出功率为１００ｍＷ，功率附加效率为３１．３％，增益为９．４ｄＢ，ｆ０＝１２ＧＨｚ，输出功率为２３．６ｍＷ，增益６．１ｄＢ，功率附加效率为２３．４％。     

HBT小信号等效电路参数提取及其仿真软件的研制

介绍了一种异质结双极型晶体管(HBT)的小信号等效模型参数提取方法及其仿真软件的研制.通过一系列公式推导并确定外部参数和内部参数.介绍多偏置点优化算法,并通过实验证明该方法的优越性.最后介绍软件界面设计.所提出的优化参数提取法不依赖于初始值,具有唯一收敛性、精确性和快速性的特点.     

一种改进的InP HBT小信号模型的直接提取法

提出了一种改进的直接提取方法来提取InP HBT小信号等效电路中的模型参数,并将其成功地应用InP异质结双极晶体管（HBT）小信号等效电路。在所采用的模型中考虑了分布式基极-集电极电容效应。与其他直接参数提取方法相比,该方法从外围寄生元件到内部本征元件依次进行参数提取,提取过程较为清晰。除寄生参数外,其余所有的参数计算均未经过任何简化近似。该方法依赖于S参数的测量,所有等效电路参数直接从S参数数据中提取,而无需任何基于初始值的近似。在0.1 ~ 40 GHz的频率范围内,直接提取法在InP HBT上得到了成功的验证,并在整个频率范围内得到了较好的测量结果与计算结果的一致性。     

一种改进的用于SiGe HBT的焊盘模型参数提取技术

提出了一种适用于Si基器件的焊盘寄生参数的提取方法,并将此方法提取的焊盘寄生参数结果与用近似法提取的焊盘寄生参数结果的精度作了比较。比较结果表明,文中提出的线性拟合法精度较高。焊盘寄生参数提取并剥离后,对AMS 0.35μm BiCMOS工艺加工的SiGe HBT的小信号等效电路进行参数提取,其中,外部电阻用基极"过驱动电流"法提取,本征参数用分析法提取,将参数提取结果代入模型进行仿真,仿真得到的S参数在整个测试频率范围内均与测试结果吻合良好。     

Modeling and algorithm development for automated optical endpointing of an HBT emitter etch

This paper discusses the development of a high-accuracy endpointing algorithm for the emitter etch of a heterojunction bipolar transistor (HBT). Fabrication of high-performance HBTs using self-aligned base-emitter processes requires etching through the emitter layer and stopping with very high accuracy on the base layer. The lack of selectivity in dry etching coupled with the high etch rates possible in high density plasmas render the use of a standard timed overetch impractical, especially as device layers continue to become thinner. The etch process under study requires the complete removal of an AlInAs emitter while etching no more than 5 nm of the underlying GaInAs base layer. Etch products are monitored using optical emission spectroscopy (OES) to determine etch endpoint. The process under study relies on the intensity of the 417.2 nm Ga emission line. The detection of the Ga line indicates that the etch has reached the GaInAs layer. However, the presence of a time-varying Ga baseline signal before endpoint and significant noise in the OES signal necessitate more than a simple threshold scheme for critical endpoint detection. The algorithm presented here is based on a generalized likelihood ratio with a signature function. This algorithm is robust to variance in the optical gains of the measurement equipment and is applicable to other etch processes. Experimental results of automated endpointing using this algorithm are presented in the form of pre- and post-etch ex situ film thickness measurements.     

新型负阻HBT构成的非稳多谐振荡器研究

报道了由超薄基区负阻异质结双极晶体管(UTBNDRHBT)构成的非稳多谐振荡器,具有高速、可调控等优点。对其电压控制脉冲频率调制效应进行了实验研究,观察到了仅由基极电压(V_(BE))即可控制脉冲间距和脉冲宽度;对实验现象给出了相应分析,并指出了此电路的应用前景。     

用于光电集成的InP基HBT新结构

对用于光电集成(OEIC)的InP基异质结双极性晶体管(HBT)进行了分析,提出了一种新的集电区外延结构,该结构是在单HBT(SHBT)的集电区与次集电区间加入特定厚度与掺杂浓度的p-InGaAs层和n-InP层,既适用于集成光探测器,又较好地解决了SHBT反向击穿电压低、传统双HBT(DHBT)电子堆积效应等问题,并具有外延层生长简单、集电区电子漂移速率高等优点.     

InP基PIN HBT光电集成器件的设计与研制

对用于光电集成电路(OEIC)的InP基异质结双极性晶体管(HBT)及PIN探测器进行了设计与研制,讨论了堆叠层结构和共享层结构2种常见的集成方式,通过实验比较,确定了共享层结构器件性能更好,并对此结构进行了改进。所研制的HBT截止频率达到30 GHz,直流增益达到100;PIN的3 dB带宽达到了15 GHz。详细介绍了器件结构及工艺流程。     

带复合掺杂层的InP基HBT新结构

对用于光电集成(OEIC)的InP基异质结双极性晶体管(HBT)进行了分析,提出了一种新的集电区外延结构,该结构在集电极区和次集电区之间插入一层特定厚度的P-InGaAs和两层特定厚度但不同掺杂浓度的n-InP层,从仿真结果出发对各种不同结构做出分析,发现这种新结构克服了双异质结双极晶体管的电流阻挡效应,同时很好地解决了传统的双HBT(DHBT)的电子堆积效应和SHBT反向击穿电压低的问题.