基区重掺杂的高电流增益AlGaAs/GaAs异质结双极晶体管

研究了AlGaAs/GaAs异质结双极晶体管(HBT)的电流增益和AlGaAs/GaAs异质结二极管(HD)的发光强度随偏压的变化。HBT的发射板-基极结的理想因子接近于1,这与HD中发光强度随偏压的变化关系相一致。重掺杂基区HBT电流增益的降低被认为是基区中非辐射复合电流所引起。在基区掺杂为2×10~(10)cm~(-3)的HBT中得到80的高电流增益。     

具有超高掺杂基区的GaAs赝HBT分析

超高掺杂GaAs具有明显的禁带变窄(BGN)效应,因此采用超高掺杂基区的GaAs同质晶体管也可获得HBT的效果.故称之为赝HBT(p—HBT)。本文根据实验结果讨论了超高掺杂情况下GaAs的BGN效应及其对有效本征载流子浓度的影响,并对np~+n型结构GaAs p—HBT的发射极注入效率和共发射极电流增益进行了理论分析。结果表明,当基区掺杂浓度高于1×10~(20)/cm~3时可以获得较好的器件特性。     

用AlGaAs/GaAs HBT前置放大IC的10 Gbit/s光接收模块

<正>高速高灵敏接收模块是10Gb/s光传输系统的关键部件。《Electronics Letters》1992年第3期报道了日本NEC公司光电研究实验室用AlGaAs/GaAs HBT前置放大IC的10Gb/s光接收模块。模块中的AlGaAs/GaAs HBT用自对准方法制造。采用了厚发射极接触金属和InGaAs帽层两项措施,使发射极接触电阻比较低且均匀性好,因此,导致基区开通电压、电流增益和跨导有较好的均匀性。发射极面积为2×10μm~2,器件的截止频率 f_T和最高振荡频率f_(max)分别为41GHz和44GHz。     

截止频率为45GHz的新颖电极结构的自对准HBT设计、制作和表征

文章采用二维异质结构器件模拟程序和异质结双极晶体管电路模拟程序,对新近提出的自对准AlGaAs/GaAs异质结双极晶体管(HBT)的设计、制作和模拟制定了系统的研究方法。所研制的HBT有一突变的发射极-基极异质结,并且采用一种新颖结构——在两个发射极电极之间夹入一个基极电极。对已制成的3×8μm~2双发射极HBT进行了测量,其电流增益截止频率f_T=45GHz,最高振荡频率f_(max)=18.5GHz。分频器电路模拟结果指出,研制成的HBT的速度是两个基极电极之间夹入一个发射极电极的普通HBT的1.4倍。     

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.     

InGaAsP/InP异质结双极晶体管的研究

用液相外延方法研制了InGaAsP/InP异质结双极晶体管(HBT),并研究了其直流特性。该HBT的发射区和集电区材料为InP(禁带宽度为1.35eV),基区材料为InGaAsP(禁带宽度0.95eV)。器件采用台面结构,发射结、集电结面积分别为5.0×10~(-5)cm~2、3.46×10~(-5)cm~2。基区宽度约为0.2μm,基区掺杂浓度为(2～3)×10~(17)/cm~3。在I_c=3～5mA,V_(ce)=5～10V时。共射极电流放大倍数达到30～760。符号表 q 电子电荷ε介电常数 k 玻耳兹曼常数 T 绝对温度β共射极电流放大倍数γ发射极注入效率 A_e 发射结面积 I_(ne) 发射极电子电流 I_(pe) 发射极空穴电流 I_(rb) 基区体内复合电流 I_(gre) 发射结空间电荷区产生-复合电流 I_(sb) 基区表面复合电流 I_(nc) 被集电极收集的电子电流 m_(pb)~* 基区中空穴有效质量 m_(?)~* 发射区电子有效质量 N_(Ab) 基区中受主掺杂浓度 N_(D(?)) 发射区施主掺杂浓度 N_(D(?)) 集电区施主掺杂浓度 W_b 基区宽度 L_(ab) 基区中电子扩散长度μ_(ab) 基区中电子迁移率τ_(ab) 基区中电子寿命 V_(no) 从发射区注入到基区电子的平均速度 V_(p(?)) 从基区注入到发射区空穴的平均速度△E_g 发射区与基区的禁带宽度差△E_c 异质结交界面导带不连续量△E_v 异质结交界面价带不连续量。且有:△E_c+△E_v=△E_g A_(?) 基区表面有效复合面积     

新型二维电子气Si/N~+α-Si:H异质结双极型晶体管

<正> 本文报道一种新型二维电子气异质结双极型晶体管(2DEG HBT)的实验结果。所谓2DEG HBT指的是采用宽禁带发射极材料的异质结双极型晶体管(HBT),由于发射结导带差等原因在异质结界面处形成二维电子气层,从而降低了对异质结界面态的要求,实现使用常规工艺来制作宽禁带发射极异质结晶体管。目前这一工作主要在硅材料上进行,利用重掺杂N型氢化非晶硅(N~+a-Si:H)作宽禁带发射极材料,在单晶硅上制作2DEG HBT。实验样管电流增益h_(FE)=120(V_(CE)5V,I_C=80mA),基区电阻5kΩ/□,表面浓度1.8×10~(18)cm~(-3)。     

用于n-p-nHBT的AlGaAs/GaAs多层MBE材料

本文报道了用MBE技术生长的n-p-n HBT用的优质AlGaAs/GaAs单层及多层结构。掺Sin型GaAs掺杂浓度为1.8×10~(14)～1.2×10~(19)cm~(-3),纯度GaAs77K下,n=1.8×10~(14)cm~(-3),μ_(77)=8.47×10~4cm/V.s。深入研究了Be反扩散所引起的E-B结和B-C结偏位的抑制。并给出了用该材料研制出的HBT单管(β=50,f_T=7.5GHz,在2GHz下,G=13dB)和NTL及CML倒相器逻辑单元电路(其中NTL在电流电压2V下,逻辑摆幅为20mV)的结果。     

基区设计对InGaP/GaAs HBT热稳定性的影响

研究了不同基区设计对多发射极指结构功率InGaP/GaAs异质结双极型晶体管热稳定性的影响。以发生电流增益崩塌的临界功率密度为热稳定性判定标准,推导了热电反馈系数Φ、集电极电流理想因子η和热阻Rth与基区掺杂浓度NB、基区厚度dB的理论公式。基于TCAD虚拟实验,观测了不同基区掺杂浓度和不同基区厚度分别对InGaP/GaAs HBT热稳定性的影响。结合理论公式,对仿真实验曲线进行了分析。结果表明,基区设计参数对热稳定性有明显的影响,其影响规律不是单调变化的。通过基区外延层参数的优化设计,可以改进多指HBT器件的热稳定性,从而为多指InGaP/GaAs HBT热稳定性设计提供了一个新的途径。     

异质结双极晶体管概况

<正> 一、前言 1951年肖克莱提出了宽能带发射极原理,1957年由Kroemer详细地介绍了双极晶体管中采用宽能带发射区,从而提高注入效率和电流放大系数的理论。由于当时没有先进的工艺技术作基础,无法证实这种双极晶体管的优越性能。直到七十年代初,随着液相外延(LPE)技术的出现,对异质结晶体管的研制及其有关的研究工作才开始活跃起来。许多学者曾利用LPE技术制成了微波和光电应用的AlGaAs/GaAs异质结构的分立器件,并证明了异质结双极晶体管(HBT)的许多优点。随着对HBT的深入研究,发现它所要求的基区宽度很薄,要求