长波长PIN／HBT集成光接收机前端噪声分析

文章研究磷化铟(InP)基异质结双极晶体管(HBT)和PIN光电二极管(PIN-PD)单片集成技术,利用器件的小信号等效电路详细计算了长波长PIN/HBT光电子集成电路(OEIC)光接收机前端等效输入噪声电流均方根(RMS)功率谱密度.分析表明:对于高速光电器件,当频率在100 MHz～2 GHz范围内时,基极电流引起的散粒噪声和基极电阻引起的热噪声起主要作用;频率大于5 GHz时,集电极电流引起的散粒噪声和基极电阻引起的热噪声起主要作用.在上述结论的基础上,文章最后讨论了在集成前端设计的过程中减小噪声影响的基本方法.     

外接元件对双极晶体管电磁脉冲损伤的影响

本文研究了外接电阻和外接电压源在电磁脉冲对双极晶体管注入过程中的影响。研究表明：基极外接电阻Rb的增大使器件的烧毁时间略有减小;在注入电压幅度较低时,基极外接电压源Vbe的增大有助于器件的损伤,当注入电压幅度足够高时,器件发生PIN结构击穿,基极外接电压源Vbe对器件损伤的影响变小;发射极外接电阻Re的增大能够明显降低注入脉冲加在器件上的电压降,从而提高器件的耐受性。外接电路元件对双极晶体管损伤的影响,归根结底都是对构成器件发生电流模式二次击穿的条件的影响。     

低偏置电压工作的自对准InGaP/GaAs功率异质结双极晶体管

介绍L波段、低偏置电压下工作的自对准InGaP/GaAs功率异质结双极晶体管的研制.在晶体管制作过程中采用了发射极-基极金属自对准、空气桥以及减薄等工艺改善其功率特性.功率测试结果显示:当器件工作在AB类,工作频率为2GHz,集电极偏置电压仅为3V时,尺寸为2×(3μm×15μm)×12的功率管获得了最大输出功率为23dBm,最大功率附加效率为45%,线性增益为10dB的良好性能.     

具有新型集电极势垒结构的121GHz谐振隧道热电子晶体管

<正>谐振隧道热电子晶体管(RHET)是一种新型的具有极高频特性的三端器件。前不久,由于采用了InGaAs/InAlAs赝异质结,使器件的集电极电流峰-谷比和微波特性得到了改进。但是在低的集电极-基极电压情况下,器件的电流增益较差,不适合电路应用。 《Electronics Letters》1991年8月报道一种新型的集电极势垒结构RHET,它能改善集电极-基极低电压时的电流增益,从而使器件的微波特性进一步改善。在新结构中i-In_(0.52)(Al_(0.5)Ga_(0.5)_(0.48)As势垒厚度从原来的200nm减到50nm。由于电子只要克服较薄的势垒就能到达集电极,这就使在低的集电极-基极电压下增大了器件的电流增益。器件的发射极谐振隧     

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。     

射频功率HBT热稳定性的一种新表征方法

从热电反馈网络角度出发,在考虑到晶体管发射极电流随温度的变化、发射结价带不连续性（△Ev）、重掺杂禁带变窄（△Eg）及基极和发射极加入镇流电阻（RB和RE）等情况下,首次较全面地给出了功率晶体管热稳定因子S表达式。用该表达式可以很方便、明了地对功率双极晶体管进行热稳定性分析。分析了镇流电阻对射频功率晶体管安全工作区以及S的影响。结果表明,功率异质结双极晶体管（HBT）热稳定性优于同质结双极晶体管（BJT）,适当选取RB和RE可使S=0,使由器件本身产生的耗散功率而引起的自加热效应被完全补偿,器件特性得以保持,不因自热而产生漂移,这是同质结器件所无法实现的。     

具有晶体管结构的三极半导体激光器件

松下电器产业中央研究所试制成一种晶体管结构的三极半导体激光器件，并在84年光电子展览会上展出。这是GaInAsP/InP双异质结构的器件，同时兼备隐埋异质结激光器和异质结npn双极晶体管两种功能。该器件的特点是可通过基极和集电极之间的偏压控制激光器振荡。利用外加到集电极上的电 压可调制激光。调制速度的极限由晶体管的截止频率决定。该器件可在0 ℃时连续振荡。振荡波长1.3 μm。调制频率最大为2.5 GHz。若改进部分结构，进一步缩小尺寸,则器件在15 ℃时连续振荡。     

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。     

低偏置电压工作的自对准InGaP/GaAs功率异质结双极晶体管

介绍L 波段、低偏置电压下工作的自对准In Ga P/ Ga As功率异质结双极晶体管的研制.在晶体管制作过程中采用了发射极-基极金属自对准、空气桥以及减薄等工艺改善其功率特性.功率测试结果显示:当器件工作在AB类,工作频率为2 GHz,集电极偏置电压仅为3V时,尺寸为2×(3μm×1 5 μm)×1 2的功率管获得了最大输出功率为2 3d Bm,最大功率附加效率为4 5 % ,线性增益为1 0 d B的良好性能     

微波功率SiGe HBT的温度特性

通过研究SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的温度特性,发现SiGe HBT的发射结正向电压随温度的变化率小于同质结Si双极型晶体管(BJT).在提高器件或电路热稳定性时,SiGe HBT可以使用比Si BJT更小的镇流电阻.同时SiGe HBT共发射级输出特性曲线在高电压大电流下具有负阻特性,而负阻效应的存在可以有效地抑制器件的热不稳定性效应,从而在温度特性方面证明了SiGe HBT更适合于微波功率器件.     

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。     

微波功率SiGe HBT的温度特性

通过研究SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的温度特性,发现SiGe HBT的发射结正向电压随温度的变化率小于同质结Si双极型晶体管(BJT).在提高器件或电路热稳定性时,SiGe HBT可以使用比Si BJT更小的镇流电阻.同时SiGe HBT共发射级输出特性曲线在高电压大电流下具有负阻特性,而负阻效应的存在可以有效地抑制器件的热不稳定性效应,从而在温度特性方面证明了SiGe HBT更适合于微波功率器件.     

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。     

微波功率SiGe HBT的温度特性

通过研究SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的温度特性，发现SiGe HBT的发射结正向电压随温度的变化率小于同质结Si双极型晶体管(BJT). 在提高器件或电路热稳定性时，SiGe HBT可以使用比Si BJT更小的镇流电阻.同时SiGe HBT共发射级输出特性曲线在高电压大电流下具有负阻特性，而负阻效应的存在可以有效地抑制器件的热不稳定性效应，从而在温度特性方面证明了SiGe HBT更适合于微波功率器件.     

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。     

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。     

一种f_t为176GHz、大电流多指结构的InGaAs/InP异质结双极晶体管

针对毫米波电路对大电流、高截止频率器件的要求,利用平坦化技术,设计并制作成功了结构紧凑的四指合成InGaAs/InP异质结双极晶体管.实验结果表明发射极的宽度可减小到1μm.Kirk电流可达到110wA,电流增益截止频率达到176GI-Iz.这种器件有望在中等功率的毫米波电路中有所应用.     

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。