InGaAsP/InP异质结双极晶体管的研究

用液相外延方法研制了InGaAsP/InP异质结双极晶体管(HBT),并研究了其直流特性。该HBT的发射区和集电区材料为InP(禁带宽度为1.35eV),基区材料为InGaAsP(禁带宽度0.95eV)。器件采用台面结构,发射结、集电结面积分别为5.0×10~(-5)cm~2、3.46×10~(-5)cm~2。基区宽度约为0.2μm,基区掺杂浓度为(2～3)×10~(17)/cm~3。在I_c=3～5mA,V_(ce)=5～10V时。共射极电流放大倍数达到30～760。符号表 q 电子电荷ε介电常数 k 玻耳兹曼常数 T 绝对温度β共射极电流放大倍数γ发射极注入效率 A_e 发射结面积 I_(ne) 发射极电子电流 I_(pe) 发射极空穴电流 I_(rb) 基区体内复合电流 I_(gre) 发射结空间电荷区产生-复合电流 I_(sb) 基区表面复合电流 I_(nc) 被集电极收集的电子电流 m_(pb)~* 基区中空穴有效质量 m_(?)~* 发射区电子有效质量 N_(Ab) 基区中受主掺杂浓度 N_(D(?)) 发射区施主掺杂浓度 N_(D(?)) 集电区施主掺杂浓度 W_b 基区宽度 L_(ab) 基区中电子扩散长度μ_(ab) 基区中电子迁移率τ_(ab) 基区中电子寿命 V_(no) 从发射区注入到基区电子的平均速度 V_(p(?)) 从基区注入到发射区空穴的平均速度△E_g 发射区与基区的禁带宽度差△E_c 异质结交界面导带不连续量△E_v 异质结交界面价带不连续量。且有:△E_c+△E_v=△E_g A_(?) 基区表面有效复合面积     

InGaAsP/InP激光二极管与异质结双极晶体管的单片集成

本文报导了1.3μm 波长范围的激光二极管及其高速激励电路首次成功地集成在一起的情况。在这种光电子集成电路中,利用在同一衬底上生长的 InGaAsP 和 InP 液相外延层制作了隐埋异质结激光二极管和三个异质结双极晶体管。因异质结构的发射极效率较高,故做出的异质结双极晶体管具有高速性能。结果证实了这种新型的光电集成电路可在频率高达1.6GHz下工作并观测到调制的激光器输出。     

InGaAsP/InP波长可选异质结光电晶体管

采用InGaAsP/InP材料系,将吸收层加到宽带隙异质结光电晶体管上,研制出了具有窄光谱响应的高增益光电晶体管(波长可选光电晶体管)。得到了光谱响应峰值约1.2μm,光谱半宽度为53μm。在峰值波长和入射光功率P_(in)为3.6μw时,这种器件呈现出高达400的光学增益。在P_(in)=10μw时,测得上升时间是18μs。还测量了器件的噪声特性,在光学偏置功率为0.1μw、频率为2 KHz时,估计器件总探测度为3.7×10~(10)cm·Hz~(1/2)/W。从理论上详细讨论了这些特性。     

InP/InGaAs异质结双极晶体管研究

阐述了ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ异质结双极晶体管的最新发展动态,重点讨论了ＨＢＴ的结构与性能以及ＨＢＴＩＣ的高速性能与可靠性问题     

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;     

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;     

垂直集成的InGaAsP/InP双异质结型的双极晶体管和双异质结激光器

据《A.P.L.》1987年6月报道:美国加利福尼亚州理工学院已成功地研制出垂直集成的InGaAsP/InP异质结双极型晶体管(HBT)和激光器,该器件由七层组成,上面四层构成双异质结激光器,下面四层构成双     

InGaAsP/InP准平面异质结双极晶体管及其与光器件的集成

本文采用计算机辅助分析等方法,讨论了InGaAs/InP异质结双极晶体管(HBT)结构参数与其性能的关系.在此基础上,提出了一种准平面、双集电区HBT,及其相应的制作工艺.初步测试了器件的性能,就其与材料质量的关系作了讨论.文章还提出和制作了一种采用这种HBT为电子器件的光电子集成电路(OEIC).     

磷化铟基异质结双极晶体管研究的新进展

从纵向结构设计的角度，评述了磷化铟基HBT研究的新进展，介绍了几个重要的研究成果。     

带有阶梯缓变集电区的InP/InGaAs/InP DHBT材料研究

设计并生长了一种新的InP/InGaAs/InP DHBT结构材料,采用在基区和集电区之间插入两层不同禁带宽度的InGaAsP四元系材料的阶梯缓变集电结结构,以解决InP/InGaAs/InP DHBT集电结导带尖峰的电子阻挡效应问题。采用气态源分子束外延(GSMBE)技术,通过优化生长条件,获得了高质量的InP、InGaAs以及与InP晶格相匹配的不同禁带宽度的InGaAsP外延材料。在此基础上,成功地生长出带有阶梯缓变集电区结构的InP基DHBT结构材料。     

InGaAsP/InP异质结界面态的变频C-V研究

本文利用自建的变频C-V测试系统测量分析了InGaAsP/InP异质结的界面态,结出其界面态密度和时间常数.实验结果表明,在界面同时存在快、慢界面态,其参数分别为快界面态:N_(s1)=7.3×10~(11)eV~(-1)·cm~(-2),τ_1=2.2×10~(-5)s慢界面态:N_(s2)=2.5×10~12eV~(-1)·cm~(-2),τ_Q=1.5×10~(-2)s     

非外延集电区的超高压锗硅异质结双极晶体管

介绍了在0.18 μm逻辑工艺平台上全新设计的超高压锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT),该器件改变了外延的一维纵向集电区,而采用了通过离子注入掺杂的“L形”二维集电区结构,集电区包括本征基区下方的纵向集电区和场氧底部横向集电区.该器件可在同一工艺中通过版图中横向集电区长度的变化实现不同的击穿电压,因此可制作超高压...     

Monolithic integrated wavelength demultiplexer based on a waveguideRowland circle grating in InGaAsP/lnP

We present detailed modeling and experimental results for an improved design of an InGaAsP-InP wavelength demultiplexer based on a monolithically integrated Rowland circle grating. The design incorporated ten wavelength channels at 1.55 μm with a uniform spacing of 2 nm. The total on-chip loss was about 10 dB and the crosstalk between adjacent channels was as low as -25 dB. It was shown that low-loss etched turning mirrors can reduce the total on-chip loss by about 4 dB compared to traditional 90° curved multimode waveguides. By replacing standard flat grating facets with retro-reflecting V-shaped facets in the echelle grating, the loss was further reduced by 4 dB. Polarization independent operation within a passband of 0.5 nm was achieved by using multimode output waveguides. The potential sources producing the crosstalk have been analyzed and fabrication modifications for further improvement are suggested     

不同集电结结构的AlGaInP/GaAs异质结双极晶体管

设计并制备了三种不同集电结结构的A lG aInP/G aA s异质结双极晶体管,计算给出了三种集电结能带结构。通过对三种HBT的直流特性测试表明,N pN型HBT因异质集电结的导带尖峰出现电子阻挡效应;N p iN型HBT集电结引入i-G aA s层能有效克服电子阻挡效应,同时还具有拐点电压Vknee小、开启电压Voffset小、击穿电压BVCEO大等优点,但由于i-G aA s层引入增加了基区电子扩散长度,使器件电流增益有所下降。     

Reduced turn-on delay time in 1.3 μm InGaAsP/lnP n-typemodulation-doped strained multiquantum well lasers

Reductions in carrier lifetime, threshold current, and thus turn-on delay time, due to n-type modulation doping, have been experimentally demonstrated in 1.3 μm InGaAsP strained multiquantum well lasers for the first time     

An analytic procedure for extraction of metallic collector-up InP/InGaAsP/InGaAs HBT small signal equivalent circuit parameters

A parameter extraction procedure for determining an improved T-topology small signal equivalent circuit of a metallic collector-up HBT with composite base is presented. The proposed T-small signal equivalent circuit includes base and collector impedances modelled by parallel RC circuits. The new technique employs analytically derived expressions for direct calculation of HBT T-Model equivalent circuit element values in terms of the measured S-parameters. This approach avoids errors due to uncertainty in fitting to large, over determined equivalent circuits and does not require the use of test structures and extra measurement steps to evaluate parasitics. Physically realistic results are demonstrated under various biasing conditions for the n–p–n InP/InGaAsP/InGaAs composed base HBT with metallic collector-up structure (C-up MHBT). The agreement between the measured and model-produced data is excellent over the large frequency range and for several polarizations conditions for devices.     

InP／InGaAsP异质结双极晶体管发射极条长及基区宽度的选择

本文以Ｅｂｅｒｓ－Ｍｏｌｌ模型为基础，对ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ异质结双极晶体管的高频小信号调制性能进行计算机辅助分析，研究了影响器件高频性能的几个主要模型参数，讨论了在一定的工作电流下，发射极条长及基区宽度对器件高频小信号调制性能的影响，给出了优化选择发射极条长及基区宽度的近似方法。     

InGaAsP/InP平面条形双异质结激光器结构参数对阈值电流密度的影响

平面条形双异质结激光器的模式和阈值电流特性可以用两维波导模型来分析.本文从解场方程出发,求出波导的模式.并从模式宽度与增益之间的关系,以及阈值条件,求出阈值电流密度相应于各种参数,特别是相应于有源层厚度和条宽的解析表式达.     

An Exploration of Substrate Coupling at K-Band Between a SiGe HBT Power Amplifier and a SiGe HBT Voltage-Controlled-Oscillator

This work presents a case study of circuit-to-circuit substrate coupling between a 24-GHz power amplifier (PA) and a 23-GHz voltage-controlled oscillator (VCO) implemented in a commercially-available SiGe heterojunction bipolar transistor BiCMOS technology. The concurrent operation of these two circuits on the same silicon die results in -33dB of coupling between the PA's output and the VCO's output. Different testing configurations are considered to verify the dominant path of the coupling. These results highlight the potential challenges for silicon-based monolithic systems targeting microwave operational frequencies