基于MBE的fmax为157GHz的SiGe HBT器件

在模拟集成电路的应用中，不仅注重器件fT，而且注重晶体管最高振荡频率（fmax）．文中以MBE生长的SiGe材料为基础，进行了提高SiGe HBT器件fmax的研究，研制出了fmax＝157GHz的SiGe HBT器件     

射频Si/SiGe/Si HBT的研究

在Si／SiGe／SiHBT与Si工艺兼容的研究基础上，对射频Si／SiGe／SiHBT的射频特性和制备工艺进行了研究，分析了与器件结构有关的关键参数寄生电容和寄生电阻与Si／SiGe/Si HBT的特征频率fT和最高振荡频率fmax的关系，成功地制备了fT为2．5CHz、fmax为2．3GHz的射频Si／SiGe／SiHBT，为具有更好的射频性能的Si／SiGe／Si HBT的研究建立了基础。     

基于干/湿法腐蚀的自对准SiGe HBT器件

采用干/湿法腐蚀相结合技术,利用氢氧化钾(KOH)溶液和六氟化硫(SF6)对Si及SiGe材料进行腐蚀,研究自对准Si/SiGe HBT台面器件,获得了fT＝40GHz,fmax＝127.1GHz的结果.     

基于干/湿法腐蚀的自对准SiGe HBT器件

采用干/湿法腐蚀相结合技术，利用氢氧化钾（KOH）溶液和六氟化硫(SF6)对Si及SiGe材料进行腐蚀，研究自对准Si/SiGe HBT台面器件，获得了fT＝40GHz，fmax＝127.1GHz的结果．     

基于SOI结构的SiGe HBT频率特性研究

基于SOI技术原理,模拟仿真了SOI结构SiGe HBT的频率特性,并与相同条件下体SiGe HBT频率特性进行了比较分析。仿真结果显示,SOI结构中埋氧层BOX的引入,可使SOI结构SiGe HBT集电极-基极电容Ccb和衬底-基极电容Csb最大降幅分别达94.7%和94.6%,且最高振荡频率fmax增加2.7倍。研究结果表明,SOI结构大幅度改善了SiGe HBT的频率性能,适用于高速、高功率集成电路技术。     

SiGe HBT的脉冲中子及γ辐射效应

测量了反应堆脉冲中子及γ辐照SiGe HBT典型电参数变化.在反应堆1×1013cm-2的脉冲中子注量和256.85Gy(Si)γ总剂量辐照后,SiGe HBT静态共射极直流增益减小了20%.辐照后基极电流、结漏电流增大,集电极电流、击穿电压减小.特征截止频率fT基本不变,fmax略有减小.初步分析了SiGe HBT反应堆脉冲中子及γ辐射的损伤机理.     

SiGe HBT的脉冲中子及γ辐射效应

测量了反应堆脉冲中子及γ辐照SiGe HBT典型电参数变化.在反应堆1×1013cm-2的脉冲中子注量和256.85Gy(Si)γ总剂量辐照后,SiGe HBT静态共射极直流增益减小了20%.辐照后基极电流、结漏电流增大,集电极电流、击穿电压减小.特征截止频率fT基本不变,fmax略有减小.初步分析了SiGe HBT反应堆脉冲中子及γ辐射的损伤机理.     

SiGe HBT 60Co γ辐照总剂量效应

测量了SiGe HBT直流增益在60Coγ辐照过程中随剂量及器件电流注入水平的变化。实验结果显示在累计辐照剂量超过5 000 Gy(Si)后,器件电流增益变化与辐照剂量存在线性反比关系,且增益损伤系数与器件电流注入水平有关;器件在受到总剂量为2.78×104Gy(Si)辐照后,器件静态基极电流Ib、集电极电流Ic、静态直流增益及最大振荡频率fmax出现不同程度退化;但器件其他电参数如截止频率fT、交流增益|H21|及结电容(CCBO)与辐照前相比未出现显著退化。利用MEDICI数值模拟分析了SiGe HBT参数退化机理。     

极端低温下SiGe HBT器件研究进展

系统地介绍了极端低温下SiGe HBT器件的研究进展。在器件级,分析了能带工程对SiGe HBT器件特性的影响,分析了极端低温下器件的直流、交流、噪声特性的变化,以及器件的特殊现象。在电路级,分析了基于SiGe HBT的运算放大器、低噪声放大器和电压基准源电路的低温工作特性。研究结果表明,SiGe HBT器件在低温微电子应用中具有巨大潜力。     

SiGe BiCMOS技术发展现状

以通讯领域的需求和技术发展为背景,介绍了SiGe HBT器件以及SiGe BiCMOS技术的发展历程。总结了SiGe HBT器件在器件结构和工艺步骤上的共同点。以IBM公司0.5μmSiGe BiCMOS为例,介绍了SiGe BiCMOS典型工艺步骤,分析了BDG和BAG两种工艺集成方式在不同技术节点上应用的利弊。最后,以捷智半导体和IBM产品线为例,对SiGe HBT器件以及SiGe BiCMOS技术划分技术节点。