BiCMOS工艺中纵向晶体管β和广义SPC

采用SPC获得影响BiCMOS工艺中纵向晶体管电流放大系数β值波动的因素仅和基区方块电阻相关。进一步采用SUPREM3工艺模拟得到影响β波动的重要因素是扩散炉温度。试验结果定量证明温度的影响,由此说明批量生产时测试基区方块电阻而无需测试结深就能预测其β值。最后建议采用广义的SPC使β值受控达到设计规范。     

低温硅双极晶体管基区优化设计

常规双极晶体管在７７Ｋ下电流增益和频率性能都严重退化。本文首先分析了低温双极晶体管基区Ｇｕｍｍｅｌ数，基区方块电阻，渡越时间和穿通电压等参数与温度及基区掺杂的关系，然后讨论了低温双极器件基区的优化设计问题。     

用一次扩散获得不同硼杂质浓度和结深的研究

本文提出一种用一次扩散获得不同硼杂质浓度和结深的器件制造方法,它是利用高浓硼杂质穿透二氧化硅层的选择扩散来实现的。采用这一方法,既能保证平面晶体管本征基区所要求的杂质总量和结深,又可同时制得杂质总量和结深均较大的非本征基区,有利于避免表面沟道效应,减小基区电阻以及减弱基区下陷效应的影响,从而改善分立器件和集成电路的性能。此外,在集成电路中采用类似的方法,还可以同时获得不同β的晶体管和方块电阻不同的硼扩散电阻器,从而增加了集成电路设计的灵活性。     

非晶态发射极晶体管中发射结电流密度的横向分布

本文对于由非晶硅和单晶硅两个区域构成的发射区结构，计算了利用非晶硅垂直电阻的镇流作用后发射结直流电流密度的横向分布，并给出发射极有效半宽度与发射区方块电阻及基区方块电阻的关系曲线．这些分析有助于非晶硅发射极微波功率管的性能的提高．     

双极器件中硅基区和锗硅基区的禁带变窄量

采用一种新的方法计算双极器件中离子注 B硅基区和原位掺 B的锗硅基区禁带变窄量 .在器件基区的少子迁移率、多子迁移率和方块电阻已知的情况下 ,应用这种方法只需测量室温和液氮温度下的电学特性就可以获得禁带变窄量 .这种方法从双极晶体管的集电极电流公式出发 ,利用 VBE做自变量 ,在室温和液氮温度下测量器件的Gum mel图 ,选取 ln IC随 VBE变化最为线性的一部分读出 VBE及相应的 IC数值 ,获得两条 VBE- ln IC直线 ,通过求解两条直线的交点可以计算出基区的禁带变窄量ΔEG.利用这种方法测试了硅双极器件和锗硅基区双极器件 ,其基区禁带变窄量分别为     

双极器件中硅基区和锗硅基区的禁带变窄量

采用一种新的方法计算双极器件中离子注B硅基区和原位掺B的锗硅基区禁带变窄量．在器件基区的少子迁移率、多子迁移率和方块电阻已知的情况下,应用这种方法只需测量室温和液氮温度下的电学特性就可以获得禁带变窄量．这种方法从双极晶体管的集电极电流公式出发,利用VBE做自变量,在室温和液氮温度下测量器件的Gummel图,选取lnIC随VBE变化最为线性的一部分读出VBE及相应的IC数值,获得两条VBE-lnIC直线,通过求解两条直线的交点可以计算出基区的禁带变窄量ΔEG．利用这种方法测试了硅双极器件和锗硅基区双极器件,其基区禁带变窄量分别为41meV和125meV,这个测量结果与文献中的数值符合较好．     

MIC多晶硅薄膜的光学与电学特性及其优化

制备了4种P型掺杂的多晶硅薄膜;固相品化(SPC)、金属诱导(MIC)、准分子激光晶化(ELA)和低压化学气象沉积(LPCVD)多晶硅薄膜,并且研究了它们的光学特性与电学特性.结果发现,MIC多品硅薄膜具有最小的可见光吸收率;ELA和MIC有较小的方块电阻,而SPC和LPCVD方块电阻较大.最后通过对MIC多晶硅薄膜厚度的优化表明,厚度为40 nm的MIC多晶硅薄膜最适合做有机电致发光器件的像素电极.     

Si-Ge异质结基区混合模式晶体管的提出和模拟

在常规混合模式晶体管的基础上提出一种新结构的器件—— Si- Ge异质结基区混合模式晶体管。由于基区采用禁带宽度较窄的 Si- Ge合金材料 ,引起空穴向发射区反注入势垒的提高 ,使 IB空穴电流减小 ,从而提高了注入效率 ;迁移率增高 ,从而提高特征频率。因而这种器件具有 β高、基区电阻低、基区渡越时间短等优点。通过器件模拟证实了该器件具有输出电流大、低温放大倍数极高、常温放大倍数较高、特征频率高等优点 ,是下一代 IC的发展方向     

ITO薄膜的电阻并联效应研究

采用电子束蒸发镀膜方法在K9玻璃基底上分别镀制了ITO/SiO₂/ITO,ITO/Ti₂O₃/ITO和ITO/MgF₂/ITO结构的多层薄膜,用四探针方块电阻仪测量薄膜表面的方块电阻,用原子力显微镜观测样品的表面微观形貌。结果显示,当ITO薄膜的粗糙度较大且介质薄膜的物理厚度小于100nm时,各层ITO薄膜之间通过山峰状的凸起结构相连通,导致样片表面的方块电阻测量值与各层ITO薄膜电阻的并联值相当。这表明,当ITO薄膜的粗糙度较大且介质薄膜厚度较小时,各层ITO薄膜表现出电阻并联效应。利用多层ITO薄膜的电阻并联效应设计并制备了450～1200nm超宽光谱透明导电薄膜,用四探针方块电阻仪测量了试验样片的表面方块电阻,用紫外-可见-近红外分光光度计测试了样片的光谱透射率。结果显示,在相同表面方块电阻条件下,相比于单层ITO薄膜,利用ITO薄膜电阻并联效应所制备的多层透明导电薄膜具有更高的光谱透射率。     

选择发射区磷扩散工艺条件的一种方法

我们在试制3DD101管的过程中,摸索出一种选择发射区磷扩散工艺条件的新方法。只要根据基区硼扩散后实测的方块电阻和结深计算出磷预淀积的通源时间和磷主扩散时间就能得到满意的结果。 工艺文件中往往对扩硼后的方块电阻R_b和扩硼结深只规定一个合格的范围(特别是方(?)电阻)。这个范围是在产品试制时经过若干次试验确定下来的。通常是选取实验效果最好     

采用新结构与新工艺降低SiGe HBT基区串联电阻

采用新型调制掺杂量子阱基区结构和掩埋金属自对准工艺方法,在器件的纵向结构和制备手段上同时进行改进,使超薄基区小尺寸SiGeHBT的基区横向电阻和接触电阻分别降低42%和55%以上,有效解决了基区串联电阻的问题。     

30 V UMOS中影响导通电阻平坦度的因素分析

功率MOSFET作为开关器件时,导通电阻的平坦度是衡量其性能的重要参数。研究影响导通电阻平坦度的因素,并对其进行优化,有助于改善器件的性能。低压UMOS中,沟道电阻是导通电阻的主要部分。文章以沟道电阻为分析对象,利用公式分析影响因素,通过Sentaurus TCAD仿真验证了导通电阻平坦度的变化趋势。通过改变P型基区离子注入剂量和栅氧层厚度进行仿真。仿真结果表明,通过减小栅氧层厚度和减少P型基区注入剂量,可获得较好的导通电阻平坦度。     

Si/a-Si:H异质结微波双极型晶体管实验研究

本文首次报道采用重掺杂的氢化非晶硅(n~+a-Si∶H)作发射极的硅微波双极型晶体管的制备和特性.该器件内基区方块电阻2kΩ/□,基区宽度0.1μm,共发射极最大电流增益21(V_(cB)=6V,I_c=15mA),发射极Gummel数G_B值已达1.4×10~(14)Scm~(-4).由S参数测得电流增益截止频率f_s=5.5GHz,最大振荡频率f_(max)=7.5GHz.在迄今有关Si/a-Si HBT的报道中,这是首次报道可工作于微波领域里的非晶硅发射极异质结晶体管.     

方块电阻测试中的有限元理论

介绍了用有限元方法计算半导体方块电阻四探针测试中二维点电流势场的模型并且证明了其正确性。由于有限元方法对边界没有限制，该方法为方块电阻测试中精确确定边界修正系数，更重要的是为微样品测试结构确定提供直接明了的理论依据。     

pH对化学镀镍-磷法制作的埋嵌电阻方块电阻影响的研究

文章主要介绍了pH对通过化学镀镍-磷法制作埋嵌电阻时镍-磷合金层方块电阻的影响。在温度相同的条件下,当镀液的pH不同时,探究了两种基材表面上镍-磷合金层方块电阻与反应时间的关系,并分析了适合用于制作埋嵌电阻的镍-磷合金层方块电阻值,以及最佳的化学镀镍-磷反应pH值。从实验结果可知,当反应时间相同时,随着pH的减小两种基材表面上镍-磷合金层的方块电阻将会逐渐大;适合用于埋嵌电阻制作的化学镀镍-磷反应pH为3.4~3.7,反应时间为3min~8min,方块电阻为15Ω/□～200Ω/□。     

方块电阻测试中的有限元理论

介绍了用有限元方法计算半导体方块电阻四探针测试中二维点电流势场的模型并且证明了其正确性，由于有限元方法对边界没有限制，该方法为方块电阻测试中精确确定边界修正系数，更重要的是为微样品测试结构确定提供直接明了的理论依据。     

薄层方块电阻宽电极测试方法

设计一种用宽电极测试薄层方块电阻的方法,给出理论分析和实验结果,该方法可以作为对四探针方块电阻测试仪进行校对的原始方法．也可以开发为一个大学物理设计性实验。     

基于石墨烯的电控可调微波吸收器件

电控可调微波吸收器件在微波工程领域有着广泛的应用前景。本文采用石墨烯/离子液体/石墨烯的三明治夹层结构代替传统Salisbury屏的电阻层,利用石墨烯表面电荷浓度可调的性质,通过外加电压对三明治结构的输入阻抗动态调控,进而实现对微波吸收的动态调控。通过数值仿真研究了反射率随方块电阻的变化特性,并测试了不同电压下的反射率变化规律。结果表明,电压从0 V变化到2 V过程中,电压为0.6 V时,反射率最小为-42.09 dB,阻抗匹配程度最佳。最后,建立了该模型的等效电路,理论计算了谐振频率处反射率与方块电阻之间的关系,揭示了影响调控性能的因素。     

N-P-N外基区对I~L开关速度的影响

用两维空间模拟和电荷控制原面来揭示决定I~2L最小延迟的因素,并且用实验进行了验证。本文采用数值分析说明:改善I~2L速度的重要因素是减小n-p-n晶体管外基区中的少数载流子存贮电荷以及采用重掺杂的发射区。因此,必须尽可能高地增加外基区浓度并精确控制其扩散深度。如摸拟所予期的那样,我们已经使速度提高了一倍。重掺杂外基区提高了向上电流增益并减小了基区电阻,从而获得高的扇出能力。     

改进的微波晶体管结构

本文描述了采用分开的工艺过程来形成有源基区和无源基区的一种改进的微波晶体管结构。在这种结构中,由于采用重掺杂的无源基区具有小的薄层电阻,所以可以得到低的基区电阻,又由于无源基区的横向扩散,因而减小了发射极的有效宽度。同时,用离子注入形成的有源基区可以独自取得最佳化,以改进电流增益截止频率。具有改进结构的晶体管,与具有同样几何图形但用通常双扩散工艺所制造的晶体管相比,在4千兆赫下,前者的噪声系数为2.3分贝,后者为3.6分贝。