电阻栅结构负阻异质结双极晶体管

设计并研制成功了具有电阻栅结构的n-InGaP/p-GaAs/n-GaAs负阻异质结双极晶体管．研制出的器件I-V特性优于相关文献的报导；得到了恒定电压和恒定电流两种模式的负阻特性曲线；对两种模式负阻特性产生的物理机制进行了解释；最后对此器件的应用前景进行了预测．     

异质结双极晶体管的最新进展

八十年代以来，微波半导体技术的迅速发展，应用领域不断扩大，为适应微波、毫米波半导体技术的发展，近年来已出现不少新结构、新器件，如异质结双极晶体管（HBT）、高电子迁移李晶体管（HEMT）、双极反型沟道场效应晶体管（BiCFET）调制掺杂场效应晶体管（MOFET）、谐振隧道晶体管（RTT）、负阻效应晶体管（NBERFET）、毫米波混合隧道雪崩渡越时间（MITATT）二极管、超导器件及量子器件等。本文主要叙述异质结双板晶体管的最新进展及其应用。     

硅异质结和赝异质结双极器件研究进展

本文作者结合自己的工作，综述了硅异质结和赝异质结双极器件的研究进展，指出ＧｅＳｉ ＨＢＴ将成为双极结构的主流技术，硅赝异质结器件也将在低温应用等方面显示出优势。     

国外异质结双极晶体管的发展

随着微波半导体技术的发展，近年来出现不少新结构、新器件。本文介绍国外异质结双极晶体管的发展，包括ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ，ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ，ＧｅＳｉ等开发现状和性能参数达到的水平。     

Si/SiGe/Si双异质结晶体管(HBT)的负阻特性

同质结硅双极晶体管在共射极状态下工作中,在高集电极--发射极电压、大电流下,由于热电正反馈,容易发生热击穿,这限制了晶体管的安全工作区域.本文报道了在大电流下,由于热电负反馈,重掺杂基区Si/SiGe/HBT出现了负阻特性,并对这一现象进行了新的解释,认为这是由于大电流下耗散功率增加,基区俄歇复合导致电流增益随温度增加而减小的结果.这一现象有利于改善大电流下双极晶体管的抗烧毁能力,证明Si/SiGe/HBT适于大功率应用.     

SiGe／Si异质结双极晶体管

介绍了ＳｉＧｅ／Ｓｉ异质结双极晶体管的特点，自对准ＨＢＴ、非自对准ＨＢＴ的结构以及通过低温热循环、ＳＰＯＴＥＬ、重硼掺杂等工艺使ｆＴ从２０ＧＨｚ增至１１０ＧＨｚ的方法。     

一种新型结构的InGaP/GaAs负阻异质结晶体管

利用硅双基区晶体管(DUBAT)产生负阻的原理,针对HBT器件结构和MBE材料结构的特点,设计并研制出一种基区刻断结构的负阻型HBT(NDRHBT).经过特性和参数测试,证明此种NDRHBT具有显著的微分负阻效应,并发现负电流区负阻效应和光照可改变其I-V特性,器件模拟结果和测试结果基本一致.     

一种新型结构的InGaP/GaAs负阻异质结晶体管

利用硅双基区晶体管（DUBAT）产生负阻的原理,针对HBT器件结构和MBE材料结构的特点,设计并研制出一种基区刻断结构的负阻型HBT (NDRHBT) . 经过特性和参数测试,证明此种NDRHBT具有显著的微分负阻效应,并发现负电流区负阻效应和光照可改变其I-V特性,器件模拟结果和测试结果基本一致.     

X波段功率异质结双极晶体管

讨论了 X波段功率异质结双极晶体管 (HBT)的设计 ,介绍了器件研制的工艺过程及测试结果。研制的器件在 X波段功率输出大于 5 W,功率密度达到 2 .5 W/mm。采用 76mm圆片工艺制作 ,芯片的 DC成品率高于 80 %。     

SiGe异质结微波功率晶体管

本文述评了SiGe异质结微波功率晶体管的特性、结构、工艺及研究进展。     

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。     

一种新型SGOI SiGe异质结双极型晶体管

为了改善SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的电学特性和频率特性,设计了一种新型的SGOI SiGe HBT。在发射区引入了双轴张应变Si层。多晶Si与应变Si双层组合的发射区有利于提高器件的注入效率。利用Silvaco TCAD软件建立了二维器件结构模型,模拟了器件的工艺流程,并对器件的电学特性和频率特性进行了仿真分析。结果表明,与传统的SiGe HBT相比,新型SGOI SiGe HBT的电流增益β、特征频率fT等参数得到明显改善,在基区Ge组分均匀分布的情况下,β提高了29倍,fT提高了39.9%。     

Si-SiGe-Si异质结双极晶体管的数字模拟

报道了Si-SiGe-Si异质结双极晶体管的数字模拟结果。采用有限差分法解半导体器件的载流子输运方程,求出各点上的载流子浓度及其电位,由此可确定器件的直流特性。器件的发射区掺杂浓度为1.4×10~(17)cm~(-3),基区掺杂浓度为7×10~(18)cm~(-3),SiGe基区中Ge摩尔含量为0.31,模拟得到的最高电流增益为390。数字模拟得到的晶体管特性曲线与实验结果符合良好。     

异质结双极晶体管的计算机模拟分析和优化设计

<正> 一、引言 宽带隙发射极晶体管是Shockly于1951年提出的,70年代初发展起来的LEP,MBE和MOCVD外延技术才使这种器件得以实现,并充分体现出这种器件的优越性;同时也促进了OEIC的发展。本文对HBT直流稳态性能、频率及开关参数进行分析,对器件性能进行了优化设计。     

用氧化镉(CdO)为发射区的InGaAsP/InP双异质结晶体管

本文提出和研制了一个新型的InGaAsP/InP双极型晶体管.在单片集成电路中它能与1.55μmInGaAsP/InP双异质结激光器共容而组成一个晶体管-激光器器件.该晶体管的主要特点是采用氧化镉(CdO)薄层作为器件发射区,由InP组成收集区而形成NpN双异质结晶体管.测量结果表明晶体管能双向工作,测得的正向共发射极电流增益为40(V_(CE)=5V,Ic=1mA),反向增益为8(V_(CE)=1.5V,Ic=100μA).文中还给出了h_(fe)—I_c特性和晶体管CdO-InGaAsP发射结的伏安特性.