SiGe/SiHBT发射结的寄生势垒及其对器件室温和低温特性的影响

研究了SiGe/Si HBT基区B杂质的偏析和外扩散对器件的影响.发现用MBE生长的Si Ge基区中,在材料生长时 B杂质的上述行为会严重破坏器件的室温电流增益并改变器件的低温性能.采用数值计算分析了B杂质的上述行为与在发射结产生的寄生势垒的关系,解释了器件温度特性的实验结果.并根据计算模拟和实验,讨论了SiGe隔离层的作用和优化的厚度     

SiGe/SiHBT异质界面与pn结界面的相对位移的影响

从模拟和实验两方面研究了SiGe/Si HBT发射结中pn结界面和SiGe/Si界面的相对位置对器件的电流增益和频率特性的影响.发现两界面偏离时器件性能会变差.尤其是当pn结位于SiGe/Si界面之前仅几十?就足以产生相当高的电子寄生势垒,严重恶化器件的性能.据此分析了基区B杂质的偏析和外扩对器件的影响以及SiGe/Si隔离层的作用.     

一种基于MBE差分外延技术的SiGe低噪声放大器

采用MBE差分外延生长SiGe HBT基区,等平面隔离,多晶硅注入、快速退火形成发射区等工艺,实现了SiGe器件的平面集成。基于上述工艺技术研制的SiGe低噪声放大器(LNA),获得了1.7 GHz的带宽,23 dB的增益和3.5 dB的噪声系数。     

异质结位置对缓变集电结SiGe HBT性能的影响

研究了npn型SiGe HBT集电结附近的异质结位置对器件性能的影响.采用Taurus-Medici 2D器件模拟软件,在渐变集电结SiGe HBT的杂质分布不变的情况下,模拟了各种异质结位置时的器件直流增益特性和频率特性.同时比较了处于不同集电结偏压下的直流增益和截止频率.分析发现即使没有出现导带势垒,器件的直流和高频特性仍受SiGe层中性基区边界位置的影响.模拟结果对SiGe HBT的设计和分析都具有实际意义.     

异质结位置对缓变集电结SiGe HBT性能的影响

研究了npn型SiGe HBT集电结附近的异质结位置对器件性能的影响.采用Taurus-Medici 2D器件模拟软件,在渐变集电结SiGe HBT的杂质分布不变的情况下,模拟了各种异质结位置时的器件直流增益特性和频率特性.同时比较了处于不同集电结偏压下的直流增益和截止频率.分析发现即使没有出现导带势垒,器件的直流和高频特性仍受SiGe层中性基区边界位置的影响.模拟结果对SiGe HBT的设计和分析都具有实际意义.     

SiGe基区异质结晶体管电流和频率特性的解析模型

给出了一个适用于分析SiGe基区异质结晶体管电流和频率特性的解析模型,并利用该模型分析了基区掺杂和组分均级变的SiGe异质结晶体管的电流增益、截止频率、最高振荡频率。模型中考虑了由于基区重掺杂和Ge的掺入引起的禁带窄变效应、载流子速度饱和效应。解析模型的计算结果与实验的对比证实了本模型可适用于器件的优化设计和电路的模拟。     

SiGe异质结双极晶体管的基区优化

对应用于高频微波功率放大器的SiGe异质结双极晶体管(HBT)的基区进行了优化.研究发现,器件对基区Ge组分以及掺杂浓度十分敏感.采用重掺杂基区,适当提高Ge组分并形成合适的浓度分布,可以有效地改进SiGe HBT的直流特性,同时能够提高器件的特征频率.晶体管主要性能的提高使SiGe HBT技术在微波射频等高频电子领域得到更加广泛的应用.     

IBM公司用超高真空CVD技术制出75GHz HBT

<正>据《Semiconductor International》1990年第6期报道,IBM公司T.J.Watson研究中心的B.Meyerson采用超高真空CVD技术(UHV/CVD)生长掺硼SiGe基区制出了75GHzHBT.而IBM的同质结Si晶体管的最高频率是52GHz.因此,这一HBT达到了用Si技术制造器件的最高频率.器件结构如附图所示.HBT的SiGe基极生长前在基片上制作集电极,基     

SiGe/Si异质结双极晶体管工艺技术研究

介绍了多晶硅发射极双台面SiGe/Si异质结双极晶体管制作工艺流程。通过对LPCVD在n型Si衬底上外延生长SiGe合金层作为异质结双极晶体管基区、自中止腐蚀工艺制作发射区台面、多晶硅n型杂质掺杂工艺制作发射极、PtSi金属硅化物制作器件欧姆接触等工艺技术进行研究,探索出关键工艺的控制方法,并对采用以上工艺技术制作的多晶硅发射极双台面SiGe/Si异质结双极晶体管进行了I-V特性及频率特性测试。结果显示该器件饱和压降小,欧姆接触良好,直流电流放大倍数β随Ic变化不大,截止频率最高达到11.2 GHz。     

新结构微波功率SiGe HBT的数值分析

提出一种新结构的微波功率SiGe异质结双极晶体管(SiGe HBT),该结构通过在传统SiGe HBT的外基区下的集电区中挖槽并填充SiO2的方法来改善器件的高频性能.将相同尺寸的新结构和传统结构的器件仿真结果进行比较,发现新结构器件的基区-集电区电容减少了55%,因而使器件的最大有效增益提高了大约2dB,其工作在低压(Vce=4.5V)和高压(Vce=28V)情况下的最高振荡频率分别提高了24%和10%.     

pH-ISFET温度特性分析及其温度补偿方法的研究

本文分析了pH-ISFET测量系统的温度特性,推导了器件输出电压的温漂表达式,提出了“零温度系数工作点”的新概念和“零温度系数调整法”.研究表明,“零温度系数调整法”与“差分对管补偿法”均可使器件的温漂降低1—2个数量级.     

Temperature and Humidity Controlled Test Bench for Temperature Sensor Characterization

A temperature and humidity-controlled test bench for a wirelessly-powered ultra-low-power temperature sensor IC is presented. It consists of a closed metallic structure of 0.02 m³, forming a faraday-cage around the design under test (DUT), thermally insulated using Polyethylene foam, to provide electromagnetic interference (EMI) clean and thermally stable test environment with an operating temperature range of -10 °C to 100 °C. The temperature control with a settling accuracy of?±?0.6 °C is achieved with air-cooled 100 W Peltier modules, having fast dynamics to reach 95% of the required temperature within 15 min. The humidity is controlled by air circulation through a desiccant pocket, managed at around 15% to avoid water droplets during defrosting. A controllable vacuum of?~?1.3 kPa is achieved through a vacuum pump when?<?15% of de-humification is needed. The system operates at a lower power consumption of 30 W during the temperature retention phase, with acoustic noise of 58 dB-SPL achieved.

     

宽温高稳定度的温度补偿技术

通过对常用两种温度补偿方式的比较,介绍了一种改进型双Г电阻补偿网络作为宽温补偿技术。改进型双Г电阻补偿网络集成了桥式电阻网络和双Г电阻网络的优点,在高低温极值处具有更强的补偿能力。试验表明,采用该种补偿网络的温补晶振在-55℃~ 85℃的宽温范围内,频率温度稳定度优于±1×10-6。     

基于DSP与数字温度传感器的温度控制系统

传统的温度控制系统是以热敏电阻为温度传感器件,辅以风冷或水冷来达到目的的,存在体积大,噪音大且精度有限的缺点。介绍了利用数字温度传感器（DS18B20）与DSP芯片（TMS320F2812）组成的温度测量系统,结合模糊PID算法（Fuzzy-PID）,利用DSP的脉宽调制控制通过半导体制冷器的电流大小,达到温度控制的效果,体积小且精度达到0.1℃。给出DSP与DS18B20的接线图,并且介绍了利用CCS（代码编辑工作室）进行软件开发。该系统已经运用在LD温度控制方面,取得了很好的效果。     

混沌电路的温度特性及其在温度测量中的应用

本文给出了一种基于映射式混沌电路的温度测量新方法，与现有的测量方法完全不同。把对温度敏感的所有元件参数都考虑在内，测量过程中将这些元件都置于测温环境中，电路输出的符号序列直接反映了温度的变化。因此不再有测量电路的温度漂移的问题，具有较高的精确度和灵敏度。此外，该电路的结构简单，又能直接输出反映温度变化的二进制代码，即数字信号，便于计算机处理。计算机仿真和实际电路实验都显示该方法的优越性。     

石英音叉陀螺的温度特性及其补偿方法

石英音叉陀螺的零偏随温度的改变而变化,根据石英音叉陀螺的工作原理和3种零偏温度特性,建立了相应的数学模型。根据不同的数学模型设计相应的补偿电路,并通过具体的实验数据分析补偿的效果和各种补偿方式的适应性。     

高温煤气窑炉测温的研究

分析了窑内气氛对红外辐射的影响,并确定了仪表的工作波段,介绍了WFY—01型窑炉专用红外温度计的工作原理和性能,最后介绍了专用红外温度计测量窑内温度的精度。仪表的现场实测误差小于5℃。     

GaN基蓝光micro-LED的结温和载流子温度研究

结温及载流子温度因作为影响LED发光效率的重要参数而广受关注。文章研究了GaN基蓝光集成传感微小尺寸发光二极管(micro-LED)的光致发光(PL)光谱、载流子温度等随结温的变化规律。通过内置集成传感单元芯片,设计实现了GaN基蓝光micro-LED在0.04～53.4 A/cm²电流密度下结温和PL光谱的实时精确测量,并将正向电压法测量结温的低温端范围拓展至123 K。结果表明,低温下由于载流子泄漏、串联电阻的原因,结温与正向电压的线性斜率发生变化。针对PL光谱使用高能侧斜率法计算得到不同电流密度下的载流子温度,发现载流子温度与结温在所研究的结温和电流密度范围内可以近似用二次方程拟合,并对载流子温度随结温和电流密度变化的规律进行了分析和解释。     

石英谐振力传感温度自测及温度补偿

石英谐振器的基频和3次泛音频率都是和温度的函数,利用二者各阶温度系数除一阶外均相同的特性,基频的3倍频与3次泛音的差频是温度的线性函数并且与力无关,因此测量差额可以实现力传感器的温度自测和温度补偿。与采用分立的温度传感器相比,该方法消除了由于温度传感器和谐振器热惯性和空间位置不同引起的测温误差,提高了动脉温度过程中的补偿精度。给出了谐振器双模式激励的电路原理图及实验结果。     

温度控制与温度补偿双模式的APD驱动电路设计

在车载激光雷达系统中,雪崩光电二级管(APD)检测微弱光信号时,其增益和灵敏度受温度偏移影响,导致输出信号失真,进而影响系统测距精度、实时性与稳定性。设计了这一种带有温度控制与温度补偿功能的APD驱动电路。温度控制模块由TEC制冷器、TMP117温度传感器等器件组成。温度补偿模块采用DS1841芯片。此设计以温控为主,温补为辅。由于TEC具有热惯性,温控模式不能立刻使温度达到设定的目标值,此时温补模式将被触发,自动补偿合适的APD偏压,达到温补目的。实验测试表明,温控模式的控制精度为±0.3℃,温补模式的偏压相对误差小于0.5%,系统的测量精度与稳定性显著提高。