与Si 工艺兼容的Si/ SiGe/ Si HBT 研究

我们对Si/SiGe/Si HBT及其Si兼容工艺进行了研究,在研究了一些关键的单项工艺的基础上,提出了五个高速Si/SiGe/Si HBT结构和一个低噪声Si/SiGe/Si HBT结构,并已研制成功台面结构Si/SiGe/Si HBT和低噪声Si/SiGe/Si HBT,为进一步高指标的Si/SiGe/Si HBT的研究建立了基础。     

InP基及含磷化合物HBT材料的GSMBE生长与特性

通过对外延材料结构设计和GSMBE生长工艺的深入研究,解决了生长InP基及含磷化合物HBT外延材料的关键问题,建立了稳定优化的GSMBE生长工艺,研制出性能优良的φ50mm InP基HBT和φ100mm InGaP/GaAs HBT外延材料.所发展的GSMBE外延技术,在As/P气氛切换、基区p型重掺杂扩散抑制、双异质结HBT结构设计等方面具有自己的特色.器件单位采用所提供的外延材料研制出的InP基HBT和InGaP/GaAs HBT器件与电路,达到了目前采用国产HBT外延材料研制的最好水平.     

InP基及含磷化合物HBT材料的GSMBE生长与特性

通过对外延材料结构设计和GSMBE生长工艺的深入研究,解决了生长InP基及含磷化合物HBT外延材料的关键问题,建立了稳定优化的GSMBE生长工艺,研制出性能优良的φ50mm InP基HBT和φ100mm InGaP/GaAs HBT外延材料.所发展的GSMBE外延技术,在As/P气氛切换、基区p型重掺杂扩散抑制、双异质结HBT结构设计等方面具有自己的特色.器件单位采用所提供的外延材料研制出的InP基HBT和InGaP/GaAs HBT器件与电路,达到了目前采用国产HBT外延材料研制的最好水平.     

新型恒压控制型负阻HBT的研制进展

研究了HBT产生负阻的可能机制,通过对材料结构和器件结构的特殊设计,采用常规台面HBT工艺,先后研制出3类高电流峰谷比的恒压控制型负阻HBT.超薄基区HBT的负阻特性是由超薄基区串联电阻压降调制效应造成的,在GaAs基InGaP/GaAs和AlGaAs/GaAs体系DHBT中均得到了验证.双基区和电阻栅型负阻HBT均为复合型负阻器件.双基区负阻HBT通过刻断基区,电阻栅负阻HBT通过在集电区制作基极金属形成集电区反型层,构成纵向npn与横向pnp的复合结构,由反馈结构(pnp)的集电极电流来控制主结构(npn)的基极电流从而产生负阻特性.3类负阻HBT与常规HBT在结构和工艺上兼容,兼具HBT的高速高频特性和负阻器件的双稳、自锁、节省器件的优点.     

SiGe HBT技术及其在超高速光纤通信电路中的应用

超高速通信集成电路必须满足高速率、低成本、低功耗和低噪声等指标要求。因为本文介绍了SiGe HBT的一些重要特性,SiGe HBT和Si基工艺兼容,能有效的将CMOS电路集成到一起,具有和Si工艺一样的低成本,而性能指标却能和GaAs、InP等媲美,笔者用IBM公司0．5μm SiGe BiCMOS HBT工艺设计了一个10Gbit／s的光接收机限幅放大器。     

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。     

TiSi2在微波低噪声SiGe HBT中的应用

通过在SiGe HBT外基区和多晶发射极上制作TiSi2,从而使器件的高频噪声系数得到进一步降低.以PD=200mW的SiGe HBT为例,采用TiSi2工艺的噪声系数典型值为F=1.6dB@1.1GHz,明显低于无TiSi2工艺SiGe HBT的2.0dB@1.1GHz,且频率越高,二者差别越大.     

SiGe BiCMOS技术发展现状

以通讯领域的需求和技术发展为背景,介绍了SiGe HBT器件以及SiGe BiCMOS技术的发展历程。总结了SiGe HBT器件在器件结构和工艺步骤上的共同点。以IBM公司0.5μmSiGe BiCMOS为例,介绍了SiGe BiCMOS典型工艺步骤,分析了BDG和BAG两种工艺集成方式在不同技术节点上应用的利弊。最后,以捷智半导体和IBM产品线为例,对SiGe HBT器件以及SiGe BiCMOS技术划分技术节点。     

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。     

三指发射极InGaP/GaAs HBT的研制

异质结双极型晶体管(HBT)是MMIC领域中最具有竞争力的三端器件之一.本文提出了一种三指发射极HBT的设计.通过与同一版上两指发射极HBT比较,证实了该设计的工艺宽容度高、可靠性和一致性好、成品率高,并且仍然具有两指发射极HBT良好的击穿、直流和高频特性.     

微波功率异质结双极晶体管

本文首先简要介绍异质结双极晶体管(HBT)的结构和特点,接着评述HBT工艺技术发展现状、单元设计和目前制作的功率HBT的性能。     

基于小信号等效电路模型的HBT本征稳定性研究

本文基于小信号等效电路模型,对异质结双极晶体管的本征稳定性进行了分析和讨论。稳定性因子（即K因子）用于评估器件的高频稳定特性。基于HBT的T型等效电路模型,推导了K因子的理论分析公式,并全面分析了小信号模型中物理参数对器件本征稳定性的影响,得到了提高器件本征稳定性的物理参数优化设计方法。测试计算了多个不同物理参数的HBT样品的稳定性因子K。物理参数对器件稳定性影响的实验结果与理论分析的影响规律一致。     

Intrinsic stability of an HBT based on a small signal equivalent circuit model

Intrinsic stability of the heterojunction bipolar transistor(HBT) was analyzed and discussed based on a small signal equivalent circuit model.The stability factor of the HBT device was derived based on a compact T-type small signal equivalent circuit model of the HBT.The effect of the mainly small signal model parameters of the HBT on the stability of the HBT was thoroughly examined.The discipline of parameter optimum to improve the intrinsic stability of the HBT was achieved.The theoretic analysis resul...     

Long-term base current instability in AlGaAs/GaAs HBTs: physical mechanisms, modeling, and SPICE simulation

This paper provides an overview of the long-term base current instability in the AlGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistor (HBT), which is a main mechanism governing the HBT long-term current gain drift and thus a major concern for the HBT reliability. Topics covered include: (1) types of base current instability and their underlying physical mechanisms; (2) leakage currents in the HBT and their relevance to the reliability; (3) electrothermal interaction and their impact on the HBT reliability; (4) analytic model for predicting the HBTs mean time to failure (MTTF); and (5) SPICE implementation and simulation of HBT circuit reliability. Measurements and device simulation results are also included in support of the modeling and analysis.     

发射极空气桥InGaP/GaAs HBT的DC和RF特性分析

为抑制电流增益崩塌,提高HBT的热稳定性,研制了发射极空气桥互连结构的HBT晶体管,应用ICCAP提取参数建立VBIC模型,结合模型参数对三种不同结构HBT的DC和RF特性进行比较分析.与引线爬坡互连结构相比,发射极空气桥互连结构HBT的热阻得到改善,热稳定性提高;与发射极电阻镇流方式相比,发射极空气桥HBT的截止频率(fT)相同,最大振荡频率(fmax)提高,最大稳定功率增益(MSG)高出约5dB.     

2D-simulation and analysis of lateral SiC N-emitter SiGe P-base Schottky metal-collector (NPM) HBT on SOI

We report a novel BiCMOS compatible lateral SiC N-emitter, SiGe P-base Schottky metal-collector NPM HBT on SOI. The proposed lateral NPM HBT performance has been evaluated in detail using 2-dimensional device simulation by comparing it with the equivalent NPN HBT and homojunction silicon NPM BJT structures. Based on our simulation results, it is observed that while both the lateral NPM and NPN HBTs exhibit high current gain, high cut-off frequency compared to the homojunction NPN BJT, the lateral NPM HBT has the additional benefit of suppressed Kirk effect and excellent transient response over its counterpart lateral NPN HBT. The improved performance of the proposed NPM HBT is discussed in detail and a CMOS compatible process is suggested for its fabrication.     

SiGe HBT发射极台面湿法腐蚀技术研究

在SiGeHBT的制造工艺中,为了防止干法刻蚀发射极台面对外基区表面造成损伤,从而导致SiGeHBT小电流下较大漏电问题,对SiGeHBT发射极台面的湿法腐蚀技术进行了研究。通过改变超声功率、腐蚀液温度,从中获得了较为理想的腐蚀条件。