多晶发射极双台面微波功率SiGe HBT

研制成功了可商业化的75mm单片超高真空化学气相淀积锗硅外延设备SGE500,并生长了器件级SiGe HBT材料.研制了具有优良小电流特性的多晶发射极双台面微波功率SiGe HBT器件,其性能为:β=60@VCE/IC=9V/300μA,β=100@5V/50mA,BVCBO=22V,ft/fmax=5.4GHz/7.7GHz@10指,3V/10mA.多晶发射极可进一步提供直流和射频性能的折衷,该工艺总共只有6步光刻,与CMOS工艺兼容且(因多晶发射极)无需发射极外延层的生长,这些优点使其适合于商业化生产.利用60指和120指的SiGe HBT制作了微波锗硅功率放大器.60指功放在900MHz和3.5V/0.2A偏置时在1dB压缩点给出P1dB/Gp/PAE＝22dBm/11dB/26.1%.120指功放900MHz工作时给出了Pout/Gp/PAE＝33.3dBm (2.1W)/10.3dB/33.9%@11V/0.52A.     

多晶发射极双台面微波功率SiGe HBT

研制成功了可商业化的75mm单片超高真空化学气相淀积锗硅外延设备SGE50 0 ,并生长了器件级SiGeHBT材料.研制了具有优良小电流特性的多晶发射极双台面微波功率SiGeHBT器件,其性能为:β=60 @VCE/IC=9V/ 30 0 μA ,β=1 0 0 @5V/ 50mA ,BVCBO=2 2V ,ft/ fmax=5 4GHz/ 7 7GHz @1 0指,3V/ 1 0mA .多晶发射极可进一步提供直流和射频性能的折衷,该工艺总共只有6步光刻,与CMOS工艺兼容且(因多晶发射极)无需发射极外延层的生长,这些优点使其适合于商业化生产.利用60指和1 2 0指的SiGeHBT制作了微波锗硅功率放大器.60指功放在90 0MHz和3 5V/ 0 2A偏置时在1dB压缩     

多发射极指分段结构功率SiGe HBT的热分析

提出了一种有效的方法—采用多发射极指分段结构来增强功率SiGe HBT的热稳定性。为了对分段结构进行精确的热分析,针对器件多层结构的特点,建立起适当的热模型,模型中充分考虑了各个部分的热阻。根据此热模型,使用有限元方法,对一个十指的分段结构功率SiGe HBT进行了热模拟。考虑到模拟的精确性及软件的功能限制,采用两步模拟法:衬底模拟和有源区模拟。通过模拟,得到了发射极指的三维温度分布。结果表明,分段结构功率HBT的最高结温和热阻都明显低于完整发射极指结构,新结构有效地提高了器件的热稳定性。     

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.     

非均匀条间距结构功率SiGe HBT

成功研制出非均匀发射极条间距功率SiGe异质结双极晶体管(HBT)用以改善功率器件热稳定性.实验结果表明,在相同的工作条件下,与传统的均匀发射极条间距HBT相比,非均匀结构HBT的峰值结温降低了22K.在不同偏置条件下,非均匀结构SiGe HBT均能显著改善芯片表面温度分布的非均匀性.由于峰值结温的降低以及芯片表面温度分布非均匀性的改善,采用非均匀发射极条间距结构的功率SiGe HBT可以工作在更高的偏置条件下,具有更高的功率处理能力.     

SiGe HBT器件的研究设计

研制了一种平面集成多晶发射极SiGe HBT,并对SiGe HBT设计进行了研究分析。给出了双极晶体管的结构和关键工艺参数,并进行了流片测试,结果表明,在室温下电流增益β大于1500,最大达到3000,Vceo为5V,厄利电压VA大于10V,βVA乘积达到15000以上。这种器件对多晶Si发射极As杂质浓度分布十分敏感。     

四元系AlGaInP为发射极异质结双极晶体管研究

本文对ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ异质结双极晶体管（ＨＢＴ）进行了研究．设计并制备了ＡｌＧａＩｎＰ为发射极的叉指结构ＨＢＴ器件．研究结果表明,ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＨＢＴ具有较高的电流增益和较好的温度特性．同时,由于对ＡｌＧａＩｎＰ和ＧａＡｓ腐蚀选择性大,因而工艺简单、重复性好．     

SiGe HBT的速度优化设计

从理论分析角度介绍了优化SiGe异质结晶体管速度的方法。结合双极晶体管的工艺限制，介绍了SiGeHBT的基本原理，讨论了SiGeHBT的发射区／基区／集电区设计。最后，以一个100GHzfmax和fT的HBT为例，对电路制作工艺参数进行了讨论。     

一种高电流增益的SiGe HBT的研制

研制了一种平面集成多晶发射极SiGe HBT。经测量,在室温下电流增益β大于1500,最大达到2800,其Vceo为5V,厄利（Early）电压VA大于10V,βVh乘积达到15000以上。这种器件对多晶硅发射极砷杂质浓度分布十分敏感。     

Si／SiGe／Si HBT的优化设计

给出了常温和低温Ｓｉ／ＳｉＧｅ／ＳｉＨＢＴ的设计原则，并进行了讨论。指出了低温和室温ＨＢＴ设计上的差异。这些原则可用于设计特定要求的Ｓｉ／ＳｉＧｅ／ＳｉＨＢＴ。     

基区Ge组分分布对SiGe HBT热学特性的影响

建立了SiGe HBT热电反馈模型,对基区Ge组分矩形分布、三角形分布和梯形分布的SiGe HBT的热特性进行研究。结果表明,在Ge总量一定的前提下,Ge组分为三角形和梯形分布结构的SiGe HBT峰值温度较低、温差较小,温度分布的均匀性优于Ge组分矩形分布结构的SiGeHBT,具有更好的热特性。对不同Ge组分分布下器件增益与温度的依赖关系进行研究,发现当基区Ge组分为三角形和梯形分布时,随着温度升高,器件增益始终低于Ge组分矩形分布的器件,且增益变化较小,提高了器件的热学和电学稳定性,扩大了器件的应用范围。     

Double-polysilicon SiGe HBT architecture with lateral base link

We present an analysis of a modified double-polysilicon SiGe:C HBT module showing a CML ring oscillator gate delay τ_D of 2.5 ps, and f_T/f_max/BV_CEo values of 300 GHz/350 GHz/1.85 V (Fox et al., 2008) [1]. A key feature of the HBT module is a connection of the extrinsic and intrinsic base regions by lateral epitaxial overgrowth, which aims to overcome the limits of the conventional double-polysilicon architecture in simultaneously reducing R_B and C_BC. Potential benefits and barriers of the proposed device structure on the way to higher performance are reviewed with regard to the recently demonstrated performance gain of the classical double-polysilicon approach. The paper addresses technological challenges one is faced when the here presented device structure is scaled to minimum device dimensions.     

高性能新结构InGaP/GaAs异质结双极型晶体管

报道了一种采用U形发射极新结构的高性能InGaP/GaAs HBT.采用自对准发射极、LEU等先进工艺技术实现了特征频率达到108GHz,最大振荡频率达到140GHz的频率特性.这种新结构的HBT的击穿电压达到25V,有利于在大功率领域应用.而残余电压只有105mV,拐点电压只有0.50V,使其更适用于低功耗应用.同时,还对比了由于不同结构产生的器件性能的差异.     

5 GHz无线局域网的锗硅异质结晶体管功率放大器

采用IBM 0.35 μm SiGe BiCMOS工艺设计了一种应用于5 GHz无线局域网的射频功率放大器.功率放大器工作在A类状态,由两级共发射极放大电路组成,并利用自适应偏置技术改善了功放的线性度.输入输出和级间匹配网络都采用片内元件实现.在3.3 V的电源电压下,模拟得到的功率增益为32.7dB;1dB压缩点输出功率为25.7 dBm;最大功率附加效率(PAE)为15%.     

高性能新结构InGaP/GaAs异质结双极型晶体管

报道了一种采用 U形发射极新结构的高性能 In Ga P/ Ga As HBT.采用自对准发射极、L EU等先进工艺技术实现了特征频率达到 1 0 8GHz,最大振荡频率达到 1 4 0 GHz的频率特性 .这种新结构的 HBT的击穿电压达到 2 5 V,有利于在大功率领域应用 .而残余电压只有 1 0 5 m V,拐点电压只有 0 .5 0 V,使其更适用于低功耗应用 .同时 ,还对比了由于不同结构产生的器件性能的差异     

基于有限元法对发射极指分段结构的多指SiGe HBT的研究

针对传统多指SiGe HBT发射极指中心区域和器件中心区域温度较高导致热不稳定问题,提出了新型发射极指分段结构来抑制功率SiGe HBT中心区域的自热效应,提高器件温度分布均匀性.利用有限元软件ANSYS对器件进行建模和三维热模拟,研究器件温度分布的改善情况.结果表明,与传统不分段结构的器件相比,新型分段结构的多指SiGe HBT的指上的温度分布更加均匀、不同指上的温差和集电结结温明显降低,自热效应得到有效抑制,器件的热稳定性得到增强.     

一种结构新颖的锗硅NPN HBT器件特性研究

对一种结构新颖的锗硅NPN HBT器件的特性进行了研究。通过分析器件发射极窗口宽度W和长度L对器件直流和交流特性的影响,对器件在结构上和制作工艺上进行了优化,得到性能与业界可比的三种不同耐压水平的器件(高速器件、标准器件和高压器件),并且成功地被应用于光通讯和射频功放等商业产品中。     

带复合掺杂层的InP基HBT新结构

对用于光电集成(OEIC)的InP基异质结双极性晶体管(HBT)进行了分析,提出了一种新的集电区外延结构,该结构在集电极区和次集电区之间插入一层特定厚度的P-InGaAs和两层特定厚度但不同掺杂浓度的n-InP层,从仿真结果出发对各种不同结构做出分析,发现这种新结构克服了双异质结双极晶体管的电流阻挡效应,同时很好地解决了传统的双HBT(DHBT)的电子堆积效应和SHBT反向击穿电压低的问题.