用分子束外延生长的电流增益为1650的Al_xGa_(1-x)As/GaAs双异质结双极晶体管

制造并测试了用分子束外延(MBE)生长的AlGaAs/GaAs双异质结双极型晶体管(DHBJT)。在较宽的集电极电流范围内,基极厚度为0.2μm和0.1μm的器件,共发射极电流增益分别高达325和1650。为了获得这样高的电流增益,需要最佳化的和受控制的生长条件。这些高电流增益,与以前用分子束外延生长的晶体管所得到的最好值120相比,使异质结双极晶体管更有希望应用于低功率高速逻辑线路中。     

f_T为75GHz的SiGe基区异质结双极晶体管

报道了具有最高单位电流增益截止频率(f_T)的Si异质结双极晶体管(HBT)的制作。器件的f_T值达75GHz,集电极-基极偏压1V,本征基区层电阻(R_(bi))17kΩ/□,发射极宽0.9μm。该器件用SiGe作基底材料,采用多发射极双极工艺制作,其75GHz的性能指标几乎比Si双极晶体管的速度提高一倍。45nm基区中的Ge是缓变的,这样就产生了约为20kV/cm的漂移电场,因而本征渡越时间仅为1.9ps。     

高电流增益的分子束外延双异质结双极晶体管

本文论述了分子束外延(MBE)生长的Al_(0.35)Ga_(0.65)As/GaAs双异质结双极型晶体管(DH BJT)的制造和试验。基区宽度为2000(?)和500(?)的器件,在集电极电流和基极电流变化范围大的情况下,其共发射极电流增益分别达到325和500左右。为获得这样高的电流增益,需采用足够高的铝克分子分数和双异质结结构,生长参数必须严格,最佳化且准确控制。这些电流增益与过去用分子束外延生长的基区厚度为500(?)的单异质结双极型晶体管的最好结果(电流增益为120)进行了比较。     

73GHz磷掺杂多晶硅发射极自对准SiGe基区双极晶体管

报道了一种用来制作自对准SiGe基区异质结双极晶体管降低热处理周期的磷发射极工艺。短的热处理周期导致极窄的基区宽度,并维持轻掺杂的隔离层不消失,这种隔离层是为了提高击穿特性而制作在发射极-基极和基极-集电极内的。已获得了35nm基区宽度的晶体管,其发射极-基极反向漏电小,峰值截止频率为73GHz,本征基区薄层电阻为16kΩ/□。用这些器件获得的最小NTL和ECL门延时分别为28和34ps。     

73GHz磷掺杂多晶硅发射极自对准SiGe基区双极晶体管

报道了一种用来制作自对准SiGe基区异质结双极晶体管降低热处理周期的磷发射极工艺，短的热处理周期导致极窄的基区宽度，并维持轻掺杂的隔离层不消失，这种隔离层是为了提高击穿特性而制作在发射极0基极和基极－集电极内的，已获得了35nm基区宽度的晶体管，其发射极－基极反向漏电小，峰值截止频率为73GHz，本征基区薄层电阻为16kΩ/□，用这些器件获得的最小NTL和ECL门延时分别为28和34ps。     

fT为75GHz的SiGe基区异质结双极晶体管

报道了具有最高单位电流增益截止频率（fT)的Si异质结双极晶体管（HBT）的制作，器件的fT值达75GHz，集电极－基极偏压1V，本征基区层电阻（Rbi)17kΩ/□，发射极宽0．9um，该器件用SiGe作基底材料，采用多发射极双极工艺制作，其75GHZ的性能指标几乎比Si双极晶体管的速度提高一倍，45nm基区中的Ge是缓变的，这样就产生了约为20kV/cm的漂移电场，因而本征渡越时间仅为1．9ps。     

发射极-基极-发射极结构PNP型AlGaAs/GaAs HBT电流增益的理论分析

建立了PNP型异质结双极晶体管基区少数载流子浓度的解析模型。理论分析了发射极－基极－发射极布局的PNP型HBT的电流增益。讨论了不同基极电流成分,如外基区表面复合电流,基极接触处的界面复合电流,基区体内复合电流,以及刻蚀台面处的台面复合电流对电流增益的影响。     

发射极-基极-发射极结构PNP型AlGaAs/GaAsHBT电流增益的理论分析

建立了 PNP型异质结双极晶体管基区少数载流子浓度的解析模型 .理论分析了发射极 -基极 -发射极布局的PNP型 HBT的电流增益 .讨论了不同基极电流成分 ,如外基区表面复合电流 ,基极接触处的界面复合电流 ,基区体内复合电流 ,以及刻蚀台面处的台面复合电流对电流增益的影响     

发射极-基极-发射极结构PNP型AlGaAs/GaAs HBT电流增益的理论分析

建立了PNP型异质结双极晶体管基区少数载流子浓度的解析模型.理论分析了发射极-基极-发射极布局的PNP型HBT的电流增益.讨论了不同基极电流成分,如外基区表面复合电流,基极接触处的界面复合电流,基区体内复合电流,以及刻蚀台面处的台面复合电流对电流增益的影响.     

InP/InGaAs/InP双异质结双极晶体管技术研究

介绍了InP/InGaAs/InP双异质结双极晶体管(DHBT)材料生长、器件结构与设计、制作工艺和性能测试以及在振荡器中的应用等方面的研究.采用发射极-基极自对准工艺制作了InP/InGaAs/InP DHBT器件,发射极尺寸为1.5μm×10μm的器件小电流直流增益β约25,集电极-发射极击穿电压BVCEO≥10V,截止频率,ft和最高振荡频率,fmax分别为50和55GHz;     

InP/InGaAs/InP双异质结双极晶体管技术研究

介绍了InP/InGaAs/InP双异质结双极晶体管(DHBT)材料生长、器件结构与设计、制作工艺和性能测试以及在振荡器中的应用等方面的研究.采用发射极-基极自对准工艺制作了InP/InGaAs/InP DHBT器件,发射极尺寸为1.5μm×10μm的器件小电流直流增益β约25,集电极-发射极击穿电压BVCEO≥10V,截止频率,ft和最高振荡频率,fmax分别为50和55GHz;     

一种单基极引出结构的硅晶体管

为研究单基极薄基区晶体管的特性，设计了一种单侧基极引出结构薄基区的晶体管，在p型SOI衬底上全离子注入实现了基区宽度为80nm的npn纵向结构，基区的平均浓度为1e18cm－3．经过版图设计和工艺流片，在2μm实验工艺线上研制了这种器件．基极采用电压输入，Vbe在1.1V附近，跨导和电流增益都达到峰值，小信号电流增益βac(ΔIc/ΔIb)=2.7，小信号跨导gmac(ΔIc/ΔVbe)=0.45mS，且gmac/gm(Ic/Vbe)比βac/β(Ic/Ib)大得多，跨导比电流增益更能准确地描述器件特性，这种器件更倾向于电压控制型器件，特别适用于数字电路的开发和应用．     

一种单基极引出结构的硅晶体管

为研究单基极薄基区晶体管的特性,设计了一种单侧基极引出结构薄基区的晶体管,在p型SOI衬底上全离子注入实现了基区宽度为80nm的npn纵向结构,基区的平均浓度为1018cm-3.经过版图设计和工艺流片,在2μm实验工艺线上研制了这种器件.基极采用电压输入,Vbe在1.1V附近,跨导和电流增益都达到峰值,小信号电流增益βac(ΔIc/ΔIb)=2.7,小信号跨导gmac(ΔIc/Δvbe)=0.45mS,且gmac/gm(Ic/Vbe)比βac/β(Ic/Ib)大得多,跨导比电流增益更能准确地描述器件特性,这种器件更倾向于电压控制型器件,特别适用于数字电路的开发和应用.     

基区重掺杂对SiGe HBT热学性能的影响

相对于同质结晶体管,异质结双极晶体管(HBT)由于异质结的存在,电流增益不再主要由发射区和基区掺杂浓度比来决定,因此可以通过增加基区掺杂浓度来降低基区电阻,提高频率响应,降低噪声系数,但基区掺杂浓度对器件热特性影响的研究却很少。以多指SiGeHBT的热电反馈模型为基础,利用自洽迭代法分析了基区重掺杂对器件集电极电流密度和发射极指温度的影响。通过研究发现,随着基区浓度的增加,SiGe HBT将发生禁带宽度变窄,基区反向注入发射区的空穴电流增大;同时,基区少子俄歇复合增强,这些都将减小集电极电流密度,降低发射极指温度,从而抑制发射极指热电正反馈,提高器件的热稳定性。     

一种新型4H-SiC双极结型晶体管的研究

研制了一种功率型4H-SiC双极结型晶体管。通过采用深能级降低工艺和一氧化氮退火钝化工艺,提高了电流增益。详细研究了发射极-基极几何结构与电流增益的关系,发现随着发射极线宽或发射极-基极间距的逐渐增加,最大电流增益也逐渐提高并趋于饱和。器件在反向阻断电压1 200 V时漏电流为5.7 μA。在基极电流为160 mA时集电极电流达11 A,电流增益达到68。     

新型基区结构高反压功率晶体管的优化

依据电参数指标要求,针对高压-高增益硅功率晶体管基区结构和终端结构进行优化研究。提出了一种可用于改善集电极-发射极击穿电压(V_(BRCEO))和电流放大倍数(β)矛盾关系的带埋层的新型基区结构,并针对埋层基区结构对高压-高增益硅功率晶体管电性能及可靠性的影响进行了研究。仿真结果表明:新型基区结构不仅可以很好地折中晶体管β与V_(BRCEO)之间的矛盾关系,而且还能在较大的埋层基区宽度、埋层基区掺杂峰值浓度范围内使晶体管获得较低且一致性较好的饱和压降;具有新型基区结构的晶体管在改善正偏的情况下抗二次击穿能力具有明显优势。由仿真得到的器件结构参数,研制出的样片的β,V_(BRCEO)和集电极-基极击穿电压(V_(BRCBO))均满足电参数指标要求。     

基础电子电路及维修知识讲座（二）

六、晶体管基础知识晶体管有很多用处,其中最重要的就是用作放大器。晶体管通过控制集电极直流源的电压获得放大的电压幅度、电流和功率。晶体管由连在一起的两个pn结的三个半导体单元所构成。相对另外两个电极(发射极和集电极)而言,基极是公用的。晶体管用作放大器,需要两个直流源,分别供给发射结作正向偏置和集电结作反向偏置(当然实际电路中可由一个电源供给)。集电极电流(流经集电极——发射极两端子间的电流)由很小的基极电流     

多集电极横向PNP晶体管电流增益的设计

本文给出了横向晶体管设计模型,讨论了集电极断节效应和基区表面场效应,实验表明,设计薄的基区宽度,选用长方形或圆形发射极,配合相应的断节集电极结构是多集电极横向晶体管的优化设计方案,采用场效应板同时覆盖本征基区表面和断节集电极的基区表面,是提高多集电极横向晶体管电流增益的重要有效途径.     

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.     

中功率GaAs双极晶体管

用GaAs做双极晶体管时,它的某些材料参数优于硅和锗,另一个优点是可利用GaAlAs/GaAs异质结晶体管的宽禁带发射极原理。目前已制出这样的双极晶体管并进行了测试。最大振荡频率f_(MAG)=2.2GHz,截止频率f_T=2.7GHz,这表明了管子的高频适用能力。而发射极-集电极击穿电压V_(CBO)≥～100V;最大集电极电流I_(Cmax)～300mA,为大功率应用的标志,晶体管的工作温度范围为—269℃～+350℃。双异质结NpN晶体管消除了共发射极结构的Npn宽禁带发射极Ga_(0.7)Al_(0.3)As/GaAs晶体管0.2V的导通电压。此种NpN晶体管能双向工作并有类似的电流增益,这是由宽禁带发射极原理和发射极-基极、集电极-基极异质结的对称性所致。与Npn GaAs晶体管比较,NpN GaAs晶体管的存贮时间t_s约等于Npn晶体管的一半。