基于Si/Si1-xGex/Si异质结双极性晶体管的微波功率器件电流密度的数值拟合计算

采用异质结双台面双极型结构设计微波功率器件,选择Si作发射区和集电区,Si1-xGex合金作基区的n-p-n型异质结双极性晶体管,利用数学方法,通过实验数据,采用MATLAB得到了一个比线性化更精确的禁带宽度Eg在300 K时关于Ge组分变化的方程.并用数值方法计算出集电区电流密度Jc随VBE变化的直流方程,与实验结果相符,并得到一个最佳的Ge组分值.     

Si／Ge应变层异质结价带偏移的剪裁与设计

讨论应变层异质结价带偏移的剪裁、设计方法，研究Ｓｉ／Ｇｅ应变层异质结价带偏移设计参数与应变条件的关系，基于异质结中平均键能“对齐”，得到适用于Ｓｉ／Ｇｅ异质结价带偏移剪裁与设计的计算公式和图表。     

GaAs/Si异质结界面性质的理论研究

<正> 随着GaAs集成电路和微波、光电器件的发展,GaAs/Si异质结的研究已引起了广泛的重视。这种异质结综合了Si和GaAs两者的优点,因此,有希望开辟新的应用。国外利用MBE和MOCVD方法长出了比较满意的GaAs/Si异质结,最近南京电子器件研究所黄善祥等利用传统的汽相外延方法也生长出了GaAs/Si异质结。 在已报导的GaAs/Si异质结实验结果中,一致的看法是在界面处形成了SiAs化合物,但界面的真实组成及其性质如何,尚没有足够的实验和理论验证。作者利用普适参数紧束缚方法,从理论上对GaAs/Si异质结界面进行了研究,计算了界面的GaSi和SiAs化合物的键能E_b、自然键长d、力常数K以及弛豫效应等,结果列于下表。     

3C-SiC/Si异质结二极管的高温特性

研究了低压化学气相淀积方法制备的n-3C-SiC/p-Si(100)异质结二极管(HJD)在300～480K高温下的电流密度-电压(J-V)特性.室温下HJD的正反向整流比(通常定义为±1V外加偏压下)最高可达1.8×104,在480K时仍存在较小整流特性,整流比减小至3.1.在300K温度下反向击穿电压最高可达220V.电容-电压特性表明该SiC/Si异质结为突变结,内建电势Vbi为0.75V.采用了一个含多个参数的方程式对不同温度下异质结二极管的正向J-V实验曲线进行了很好的拟和与说明,并讨论了电流输运机制.该异质结构可用于制备高质量异质结器件,如宽带隙发射极SiC/Si HBT等.     

Si／Si1—xGexHEMT异质结层的结构与二维电子气密度的关系

从晶格匹配及能带阶跃角度讨论了设计一个n沟Si/Si1-xGexHEMT异质结层的原理及方法,对K.Ismail器件进行了分析和计算,所得2DEG的ns与实验结果基本相符,并利用该设计理论对K.Ismail器件的异质结结构进行了优化改进,提高了器件2DEG的n。     

3C-SiC/Si异质结二极管的高温特性

研究了低压化学气相淀积方法制备的n-3C-SiC/p-Si(100)异质结二极管(HJD)在300～480K高温下的电流密度-电压(J-V)特性.室温下HJD的正反向整流比(通常定义为±1V外加偏压下)最高可达1.8×104,在480K时仍存在较小整流特性,整流比减小至3.1.在300K温度下反向击穿电压最高可达220V.电容-电压特性表明该SiC/Si异质结为突变结,内建电势Vbi为0.75V.采用了一个含多个参数的方程式对不同温度下异质结二极管的正向J-V实验曲线进行了很好的拟和与说明,并讨论了电流输运机制.该异质结构可用于制备高质量异质结器件,如宽带隙发射极SiC/Si HBT等.     

3C-SiC/Si异质结二极管的高温特性

研究了低压化学气相淀积方法制备的n- 3C- Si C/p- Si(10 0 )异质结二极管(HJD)在30 0～4 80 K高温下的电流密度-电压(J- V)特性.室温下HJD的正反向整流比(通常定义为±1V外加偏压下)最高可达1.8×10 4 ,在4 80 K时仍存在较小整流特性,整流比减小至3.1.在30 0 K温度下反向击穿电压最高可达2 2 0 V .电容-电压特性表明该Si C/Si异质结为突变结,内建电势Vbi为0 .75 V.采用了一个含多个参数的方程式对不同温度下异质结二极管的正向J-V实验曲线进行了很好的拟和与说明,并讨论了电流输运机制.该异质结构可用于制备高质量异质结器件,如宽带隙发射极Si C/Si HBT     

Si/Si_(1-x)Ge_x HEMT异质结层的结构与二维电子气密度的关系

从晶格匹配及能带阶跃角度讨论了设计一个 n沟 Si/Si1-x Gex HEMT异质结层的原理及方法 ,对 K.Ismail器件进行了分析和计算 ,所得 2 DEG的 ns与实验结果基本相符 ,并利用该设计理论对 K. Ismail器件的异质结结构进行了优化改进 ,提高了器件 2 DEG的 ns。     

热壁外延制备的n—PbTe／p—Si异质结特性研究

本文报道了首次用热壁外延方法，在Ｓｉ衬底上，制备了ｎ－ＰｂＴｅ／ｐ－Ｓｉ异质结的工艺及测试结果，早Ｘ－射线衍射谱确认。ＰｂＴｅ外延层是单是，ＩＶ－曲线表明，该异质具有良好的整汉特性，由Ｃ－Ｖ测量到异质结的内建电势差。最扣算出能带偏移。     

Si／Si1—xGex应变层异质结双极晶体管（HBT）交直流特性的仿真研究

本报道了Ｓｉ／Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变异质结双极晶体管（ＨＢＴ）交直流特性的仿真结果，通过用叠代法求解漂移－扩散方程的数值解，确定器件的直流特性，再利用瞬态激励法，求解器件的交流特性参数，将基区Ｇｅ摩尔含量ｘ为０．２，０．３１的ＨＢＴ的模拟结果分别与有关献报道的实验结果进行了比较，两的结果符合良好。     

基于无线功率放大器应用的多指结构SiGe HBT

采用简单的双台面工艺制作了完全平面结构的5个单元、10个发射极指大面积的SiGe HBT.器件表现出了良好的直流和高频特性,最大电流增益β为214.BVCEO为9V,集电极掺杂浓度为1×1017 cm-3,厚度为400nm时,BVCBO为16V.在直流偏置下IC=30mA,VCE=3.0V得到fT和fmax分别为18.0GHz和19.3GHz,1GHz下最大稳定增益为24.5dB,单端功率增益为26.6dB.器件采用了新颖的分单元结构,在大电流下没有明显的增益塌陷现象和热效应出现.     

用于无线PA的高频大功率Si1-xGex/Si HBT的设计和制作

采用简单的双台面工艺制作了完全平面结构的2个单元4个发射极指的SiGe HBT.在没有扣除测试结构的影响下,当直流偏置IC=10mA,VCE=2.5V时,FT和fmax分别为1.8和10.1GHz.增益β为144.25,BVCBO为9V.     

InAs／InP_（0．7）Sb_（0．3）热电子晶体管的f_T及f_（max）

用电荷控制及热电子弹道运动模型计算ＩｎＡｓ／ＩｎＰ０．７Ｓｂ０．３热电子晶体管的截止频率ｆＴ及最高振荡频率ｆｍａｘ。结果表明，ｆＴ、ｆｍａｘ分别达到２８０ＧＨｚ及６００ＧＨｚ。并指出，通过生长ＧａＳｂ中间层，ＩｎＡｓ／ＩｎＰ０．７Ｓｂ０．３ＨＥＴ可在ＧａＡｓ衬底上实现单片集成。     

Investigation of thermal effects on the single-finger heterojunction bipolar transistors

We will first derive a physics-based, analytical single-finger heterojunction bipolar transistor (HBT) model which takes into account the thermal effect. Next, the model is used to calculate the three figures of merit of HBT, i.e., current gain, cut-off frequency and maximum frequency. Their variation against the collector current density under the influence of thermal effect is presented and the calculation results are discussed.     

Graded-base Si/Si1-xGex/Si heterojunctionbipolar transistors grown by rapid thermal chemical vapor depositionwith near-ideal electrical characteristics

Graded-base and uniform-base Si/Si_1-xGe_x/Si heterojunction bipolar transistors with near-ideal base and collector currents have been fabricated by rapid thermal chemical vapor deposition. The temperature dependences of the collector currents are shown to obey a simple analytical model of an effective Gummel number. The model can be applied to devices which have arbitrary base profiles. The base currents are independent of base composition, and current gains in excess of 11000 have been observed at 133 K     

Improvement In AlGaAs/GaAs HBT power gains with buried proton-implanted layer

A new structure for AlGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistors (HBTs) that employs a buried proton-implanted external collector layer is proposed. This structure has been successfully used to achieve high-performance HBTs with maximum oscillation frequencies fmax up to 51 GHz for a device with 2 ?×5 ?m emitter and 4 ?m×7 ?m collector dimensions.     

A novel InGaP/Al/sub x/Ga/sub 1-x/As/GaAs CEHBT

A new and interesting InGaP/Al/sub x/Ga/sub 1-x/As/GaAs composite-emitter heterojunction bipolar transistor (CEHBT) is fabricated and studied. Based on the insertion of a compositionally linear graded Al/sub x/Ga/sub 1-x/As layer, a near-continuous conduction band structure between the InGaP emitter and the GaAs base is developed. Simulation results reveal that a potential spike at the emitter/base heterointerface is completely eliminated. Experimental results show that the CEHBT exhibits good dc performances with dc current gain of 280 and greater than unity at collector current densities of J/sub C/=21kA/cm/sup 2/ and 2.70/spl times/10/sup -5/ A/cm/sup 2/, respectively. A small collector/emitter offset voltage /spl Delta/V/sub CE/ of 80 meV is also obtained. The studied CEHBT exhibits transistor action under an extremely low collector current density (2.7/spl times/10/sup -5/ A/cm/sup 2/) and useful current gains over nine decades of magnitude of collector current density. In microwave characteristics, the unity current gain cutoff frequency f/sub T/=43.2GHz and the maximum oscillation frequency f/sub max/=35.1GHz are achieved for a 3/spl times/20 /spl mu/m/sup 2/ device. Consequently, the studied device shows promise for low supply voltage and low-power circuit applications.     

Ultra high-speed InP/InGaAs SHBTs with ft and fmax of 185 GHz

An InP/InGaAs single heterojunction bipolar transistor(SHBT) with high maximum oscillation frequency (f_(max)) and high cutoff frequency(f_t) is reported.Efforts have been made to maximize f_(max) and f_t simultaneously including optimizing the epitaxial structure,base-collector mesa over-etching and base surface preparation.The measured f_t and f_(max) both reached 185 GHz with an emitter size of 1×20μm~2,which is the highest f_(max) for SHBTs in mainland China.The device is suitable for ultra-high spee...     

高功率密度自对准结构AlGaAs/GaAs 异质结双极晶体管

利用各向异性的湿法刻蚀和侧墙隔离技术实现了发射极金属和基极金属的自对准,采用该自对准技术成功地研制出了自对准结构的AlGaAs/GaAs异质结双极晶体管,器件直流电流增益大于20,电流增益截止频率fT大于30GHz,最高振荡频率fmax大于50GHz,连续波功率测量表明：在1dB增益压缩时,单指HBT可以提供100mW输出功率,对应的功率密度为6.67W/mm,功率饱和时最大输出功率112mW,对应功率密度为7.48W/mm,功率附加效率为67%．     

f_（max）─载流子迁移率关系在高频HBT设计中的意义

在导出ＨＢＴ的最高振荡频率与载流子迁移率关系的基础上［１］,指出了多子在影响频率性能方面与少子同样重要,呈现的几何平均关系清楚地揭示出晶体管的“双极”工作原理。在比较Ｎｐｎ和ＰｎｐＨＢＴ的频率性能中给出了目前少子迁移率的选择方法。为了提高计算的正确性,提出应进行深入的少子迁移率测量研究,以能为计算提供系统的、可靠的实验数据。初步估算得出ＰｕｐＨＢＴ的ｆ（ｍａｘ）稍高于或等于Ｎｐｎ的ｆ（ｍａｘ）,最后,根据最高振荡频率与载流子迁移率的关系,对高频ＨＢＴ的最佳设计进行了比较系统的分析。