SiGe HBT单粒子瞬态TCAD仿真研究

借助于TACD数值仿真,对具有交叉指状结构的锗硅异质结双极型晶体管(SiGeHBT)中由重离子辐射诱导的单粒子瞬态(SET)效应展开了详细的研究.首先分析了重离子辐射诱导的电势和场强的变化,阐明了SiGe HBT中单粒子瞬态机制.然后,通过对比重离子入射至器件不同位置时各电极的瞬态电流和感生电荷的收集情况,确定了集电极/衬底(CS)结及附近区域为SiGe HBT单粒子瞬态的敏感区域.结果表明相对于集电极和衬底的电荷收集,基极和发射极收集的电荷可忽略不计.此外,各电极的瞬态电流和电荷收集还具有明显的位置依赖性.上述结果可为SiGe HBT单粒子效应的抗辐射加固提供有力的指导依据.     

SiGe HBT大信号扩散电容模型研究

基于SiGe HBT（异质结双极晶体管）大信号等效电路模型,建立了SiGe HBT大信号发射结扩散电容模型和集电结扩散电容模型．该模型从SiGe HBT正反向传输电流出发,研究晶体管内可动载流子所引起的存储电荷（包括正向存储电荷和反向存储电荷）的基础上,同时考虑了厄利效应对载流子输运的影响,其物理意义清晰,拓扑结构简单。将基于大信号扩散电容模型的SiGe HBT模型嵌入PSPICE软件中,实现对SiGe HBT器件与电路的模拟分析。对该模型进行了直流特性模拟分析,直流模拟分析结果与文献报道的结果符合得较好,瞬态特性分析结果表明响应度好。     

SiGeBiCMOS线性器件脉冲激光单粒子瞬态效应研究

验证SiGe BiCMOS工艺线性器件的单粒子瞬态（Single Event Transient,SET）效应敏感性,选取典型运算放大器THS4304和稳压器TPS760进行了脉冲激光试验研究。试验中,通过能量逐渐逼近方法确定了其诱发SET效应的激光阈值能量,并通过逐点扫描的办法分析了器件内部单粒子效应敏感区域,并在此基础上分析了脉冲激光能量与SET脉冲的相互关系,获得了单粒子效应截面,为SiGe BiCMOS工艺器件在卫星电子系统的筛选应用以及抗辐射加固设计提供数据参考。     

锗硅异质结双极器件单粒子效应与加固技术研究进展

锗硅异质结双极晶体管(Silicon-Germanium Heterojunction Bipolar Transistors, SiGe HBT)具有高速、高增益、低噪声、易集成等多种优势,广泛应用于高性能模拟与混合信号集成电路。同时,基区能带工程带来的优异低温特性以及良好的抗总剂量、抗位移损伤能力使其拥有巨大的空间极端环境应用潜力。然而,SiGe HBT固有的器件结构使其对单粒子效应极为敏感,并严重制约了SiGe电路综合抗辐射能力的提升。针对上述问题,综述了SiGe HBT单粒子效应及加固技术的研究进展,详细阐述了SiGe HBT单粒子效应的基本原理,分析了影响单粒子效应敏感性的关键因素,并对比了典型加固方法取得的效果,从而为抗辐射SiGe工艺开发和电路设计提供参考。     

SiGe HBT单粒子效应关键影响因素数值仿真

针对锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT),采用半导体三维器件数值仿真工具,建立单粒子效应三维损伤模型,研究SiGe HBT单粒子效应的损伤机理,以及空间极端环境与器件不同工作模式耦合作用下的单粒子效应关键影响因素。分析比较不同条件下离子入射器件后,各端口瞬态电流的变化情况,仿真实验结果表明,不同工作电压下,器件处于不同极端温度、不同离子辐射环境,其单粒子瞬态的损伤程度有所不同,这与器件内部在不同环境下的载流子电离情况有关。     

PMOS管工艺参数对反相器SET效应的影响

研究了体硅CMOS工艺下数字集成电路的抗辐照特性。利用Synopsys公司的三维半导体器件模拟软件Sentaurus,对数字集成电路中的反相器电路进行单粒子瞬态(SET)效应仿真,分析PMOS管的各种工艺参数对反相器SET效应产生的脉冲电压的影响。研究结果表明,通过降低PMOS管的栅氧层厚度、n阱掺杂浓度、p+深阱掺杂浓度以及提高衬底浓度,可以有效地减小反相器SET脉冲电压的峰值和脉冲宽度。该研究结果对抗辐照数字集成电路设计具有一定的指导作用。     

N阱掺杂对PMOS管的SET效应影响研究

基于Synopsys公司的3D-TCAD器件仿真软件,在65 nm体硅CMOS工艺下研究了场效应晶体管(FET)抗辐射性能与工艺参数的关系,分析了N阱掺杂对单管PMOS单粒子瞬态脉冲(SET)效应的影响。针对PMOS管SET电流的各组分进行了分析,讨论了粒子轰击后器件各端口电流的变化情况。研究结果表明,增大N阱掺杂浓度能有效降低衬底空穴收集量,提升N阱电势,抑制寄生双极放大效应,减少SET脉冲宽度。该研究结果对从工艺角度提升PMOS器件的抗辐射性能有指导意义。     

锗硅异质结双极晶体管空间辐射效应研究进展

异质结带隙渐变使锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT)具有良好的温度特性,可承受-180~+200 ℃的极端温度,在空间极端环境领域具有诱人的应用前景。然而,SiGe HBT器件由于材料和工艺结构的新特征,其空间辐射效应表现出不同于体硅器件的复杂特征。本文详述了SiGe HBT的空间辐射效应研究现状,重点介绍了国产工艺SiGe HBT的单粒子效应、总剂量效应、低剂量率辐射损伤增强效应以及辐射协同效应的研究进展。研究表明,SiGe HBT作为双极晶体管的重要类型,普遍具有较好的抗总剂量和位移损伤效应的能力,但单粒子效应是制约其空间应用的瓶颈问题。由于工艺的不同,国产SiGe HBT还表现出显著的低剂量率辐射损伤增强效应响应和辐射协同效应。     

SiGe集成电路工艺技术现状及发展趋势

介绍了基于SiGe材料的集成电路工艺技术概况,包括SiGe HBT器件结构、SiGe HBT特色双极工艺、SiGe BiCMOS工艺等。概述了SiGe工艺技术的应用情况以及国内外发展现状,并结合应用需求,提出了国内模拟集成电路制造用SiGe工艺技术的发展趋势。     

超薄基区SiGe HBT电流传输模型

从玻尔兹曼方程出发,分析了SiGe HBT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SiGe HBT电流传输模型。     

SiGe异质结晶体管技术的发展

以全球信息产业需求及技术发展为背景,回顾了以能带工程为基础的、在现代通信领域得到广泛应用的SiGe异质结晶体管技术的发展历程。介绍了分子束外延、超高真空化学气象淀积和常压化学气象淀积3种典型的SiGe外延技术并对比了这三种技术的优缺点。在此基础上,对SiGe HBT技术进行了分析总结并列举了其典型技术应用。以IBM的SiGe BiCMOS技术为例,介绍了目前主流的SiGe异质结晶体管技术-SiGe BiCMOS技术的研究现状及典型技术产品。最后对正在发展中的SiGe FET技术做了简要介绍。在回顾了SiGe异质结晶体管技术发展的同时,认为未来SiGe异质结晶体管技术的提高将主要依赖于超薄SiGe基区外延技术。     

SiGe新技术及其应用前景

本文简单的介绍了SiGe技术的优异，应用潜力几发展概况，并预期了其今后的发展趋势和产业前景     

SiGe BiCMOS工艺中HBT的关键制造工艺研究

研究了0.18μm SiGe BiCMOS中的核心器件SiGe HBT的关键制造工艺,包括集电极的形成、SiGe基区的淀积、发射极窗口的形成、发射极多晶的淀积、深孔刻蚀等,指出了这些制造工艺的难点和问题,提出了解决办法,并报导了解决相关难题的实验结果。     

SiGe材料及其在双极型器件中的应用

SiGe材料具有很多独特的性质,高性能的应变SiGe外延层能够将能带工程的概念引入到传统的S基材料中去。外延SiGe合金使得在Si基材料上制作性能优异的双极晶体管成为可能。本文回顾了siGe材料和SiGe异质结双极晶体管的最新研究进展,包括它们的结构、性能、制作工艺、优点以及未来发展方向等。     

适用于卫星通信的SiGe HBT集成功率放大器设计

本文介绍了采用IBM 5PAE 0.35?m-SiGe BiCMOS工艺并适用于3.333.53GHz卫星通信的功率放大器的设计.该电路采用两级放大器级联结构并工作于A类,在4.5V电源电压下,增益为26dB,输出1dB压缩点为27.5dBm,相应的功率附加效率(PAE)为28%.     

一种适合制作CMOS的SiGePMOSFET

在通常适合于制作埋沟 Si Ge NMOSFET的 Si/弛豫 Si Ge/应变 Si/弛豫 Si Ge缓冲层 /渐变 Ge组分层的结构上 ,制作成功了 Si Ge PMOSFET.这种 Si Ge PMOSFET将更容易与 Si Ge NMOSFET集成 ,用于实现 Si Ge CMOS.实验测得这种结构的 Si Ge PMOSFET在栅压为 3.5 V时最大饱和跨导比用作对照的 Si PMOS提高约 2倍 ,而与常规的应变 Si Ge沟道的器件相当     

微波大功率SiGe HBT的研究进展及其应用

文章论述了SiGe异质结双极晶体管(HBT)在微波功率领域应用的优势,详细介绍了微波功率SiGe HBT的结构设计方法,以及主要影响器件性能的材料和结构因素,评述了其最新进展及今后发展方向.     

SiGe薄膜材料的椭圆偏振光谱研究

采用椭圆偏振光谱(SE)对一系列SiGe样品进行了研究。确定了SixGe1-x层的厚度和组分;对不均匀的SixGe1-x层,沿厚度方向进行了组分梯度的研究,其结果与二次离子质谱(SIMS)的测试有较好的一致性;成功地表征了器件级绝缘体上的硅锗(SGOI)样品的各层结构和SixGe1-x层的组分。     

近红外锗硅光电探测器的研究进展

介绍了单片集成硅基光接收器相对于混合集成光接收器在光纤通信领域的应用优势,介绍了与硅微电子工艺兼容的、工作在波长λ=0．80～1．60μm近红外波段的锗硅光电探测器在单片集成硅基光接收器中的应用价值．描述了SiGe应变层特性．详细评述了近红外锗硅光电探测器的最新研究进展实例并对其未来作出展望．