Si／SiGe HBT高频特性的模拟与分析

给出了适用于分析复杂结构ＨＢＴ的电荷传输延迟时间及截止频率的电荷分配模型（ＣＰ）。模拟了Ｓｉ／ＳｉＧｅＨＢＴ的高频特性。模拟结果显示Ｓｉ／ＳｉＧｅＨＢＴ的频率特性较ＳｉＢＪＴ大为改善，而基区及集电结ＳＣＲ区的电荷输运时间将成为提高Ｓｉ／ＳｉＧｅＨＢＴ截止频率的主要制约因素。与实验报道的对比证实了本模型可作为优化器件设计的有效手段。     

GSMBE原位生长SiGeHBT材料

采用ＧＳＭＢＥ工艺生长的单晶ＳｉＧｅＨＢＴ结构材料,经Ｘ射线双晶衍射,透射电镜和扩展电阻深度分布测量说明：该材料晶体完整性好,无应力弛豫,界面平整陡峭．发射区Ｎ型掺杂浓度２e１９～１e２０ｃｍ－３,厚度１００～２００ｎｍ;基区ＳｉＧｅ合金Ｇｅ组分０．０５～０．２０,Ｐ型掺杂浓度５e１８ｃｍ－３,厚度４０～１００ｎｍ;集电极浓度～１e１６ｃｍ－３．达到了生长ＳｉＧｅＨＢＴ材料的条件．     

适用于低温和多种Ge分布的SiGeHBT电流增益模型

在前人优秀工作的基础上,叙述了一个适用于低温和多种基区Ｇｅ组分分布的ＳｉＧｅ－ＨＢＴ电流增益的解析模型,详细推出了它的模型公式。该模型考虑了基区处于非平衡态下的载流子准弹道输运效应对集电极电流Ｊｃ和电流增益β的影响,并考虑了ＳｉＧｅ材料迁移率及本征载流子浓度随温度的变化。解析模型的计算结果与数值模拟结果符合较好,证明了解析模型是可信的和有一定精度的。模型计算结果表明：均匀Ｇｅ分布、较低的发射区掺杂浓度和较宽的基区有利于ＳｉＧｅＨＢＴ在低温下具有较大的电流增益。     

不同偏置电压下SiGe HBT Early电压的理论研究

Ｅａｒｌｙ电压ＶＡ和直流增益β是双极器件在模拟电路中应用的重要参数，本文研究了在器件不发生大注入效应和雪崩倍增效应的条件下，ＳｉＧｅＨＢＴ中基区Ｇｅ含量以及ＶＣＥ对器件的Ｅａｒｌｙ电压ＶＡ的影响，并用数值计算的方法得到了在其它参数相同的情况下，器件的Ｅａｒｌｙ电压ＶＡ随基区中Ｇｅ含量和偏置电压ＶＣＥ的变化规律，表明Ｅａｒｌｙ电压ＶＡ是随ＶＣＥ和Ｇｅ含量的增加而增加的．这些结果对ＳｉＧｅＨＢＴ在模拟集成电路中的设计和应用提供了指导．     

准泡发射区基区SiGe异质结双极晶体管

本文报道一种新开发的与Ｓｉ平面工艺兼容的准泡发射区基区工艺，以及由此工艺制备的适于大功率微波应用的ＳｉＧｅ异质结双极晶体管（ＨＢＴ）．ＳｉＧｅＨＢＴ的电流增益为５０，ＢＶＣＢＯ为２８Ｖ，ＢＶＥＢＯ为５Ｖ．在９００ＭＨｚ共射Ｃ类工作状态下，连续波输出功率５Ｗ，集电极转化效率６３％，功率增益７．４ｄＢ．     

900MHz SiGe异质结双极晶体管的功率特性

本文对用准泡发射区基区工艺制备的ＳｉＧｅ异质结双极晶体管进行了微波功率性能的研究．ＳｉＧｅＨＢＴ在偏置电压ＶＣＥ＝４Ｖ和偏置电流Ｉｃ＝３００ｍＡ时截止频率ｆＴ＝７．５ＧＨｚ．在共射结构Ｃ类工作状态下,ＳｉＧｅ异质结双极晶体管工作在９００ＭＨｚ时,连续波输出功率为５Ｗ,集电极转化效率为６３％,功率增益为７．４ｄＢ．     

适合器件设计和电路模拟的SiGe基区HBT物理模型

提出了一个模拟ＳｉＧｅ基区ＨＢＴ器件特性的物理模型。在基区部分考虑了发射结处的价带不连续、大注入效应、Ｇｅ组份变化及重掺杂效应引起的能带变化的影响；在集电区分析时考虑了基区推出效应、载流子速度饱和效应、电流引起的空间电荷区效应以及准饱和效应。在此基础上给出了ＳｉＧｅ基区ＨＢＴ器件的电流和电荷公式。同时开发了ＳｉＧｅ基区ＨＢＴ的直流瞬态模型和小信号模型。利用修改的ＳＰＩＣＥ程序模拟了实际ＳｉＧｅ基区     

900MHz SiGe异质结双极晶体管的功率特性

本文对用准泡发射区基区工艺制备的ＳｉＧｅ异质结双极晶体管进行了微波功率性能的研究．ＳｉＧｅＨＢＴ在偏置电压ＶＣＥ＝４Ｖ和偏置电流Ｉｃ＝３００ｍＡ时截止频率ｆＴ＝７．５ＧＨｚ．在共射结构Ｃ类工作状态下,ＳｉＧｅ异质结双极晶体管工作在９００ＭＨｚ时,连续波输出功率为５Ｗ,集电极转化效率为６３％,功率增益为７．４ｄＢ．     

射频溅射SiO2在制造Si/SiGeHBT中的应用

介绍了射频溅射ＳｉＯ２的原理与工艺,对制造出的Ｓｉ／ＳｉＧｅＨＢＴ作了分析。     

毫米波半导体器件与其外延材料的发展

本文回顾了近年来飞速发展的毫米波半导体器件（如ＨＥＭＴ、ＨＢＴ、Ｓｉ／ＳｉＧｅＨＢＴ、ＩＭＰＡＴＴ等）及相应外延材料的研究进展．     

超高压SiGe HBT器件结构及制作工艺研究

介绍了一种超高压锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT)的器件结构及制作工艺。该器件增大了N型赝埋层到有源区的距离,采用厚帽层锗硅基区及低浓度发射区的制作工艺,以提高SiGe HBT的击穿电压;在基区和发射区之间利用快速热处理提高工艺稳定性,并使HBT的电流增益(β)恢复到原来水平,以弥补厚帽层锗硅基区及低发射区浓度造成的电流增益降低。基区断开时,发射区到集电区的击穿电压(BVCEO)提高至10V,晶体管特征频率达到20GHz。     

SiGe HBT基区渡越时间研究

对基于SiGe HBT基区本征载流子浓度和电子迁移率依赖于掺杂、基区Ge组分分布和速度饱和效应的基区渡越时间进行了研究。结果表明,相同Ge组分条件下,基区渡越时间bτ随WB由100 nm减薄到50 nm,降低了74.9%;相同WB,Ge组分为0.15比0.1 Ge组分的bτ减小了33.7%。该研究与其他文献的结果相吻合,可为SiGe HBT基区设计提供一定的理论指导。     

基区重掺杂对SiGe HBT热学性能的影响

相对于同质结晶体管,异质结双极晶体管(HBT)由于异质结的存在,电流增益不再主要由发射区和基区掺杂浓度比来决定,因此可以通过增加基区掺杂浓度来降低基区电阻,提高频率响应,降低噪声系数,但基区掺杂浓度对器件热特性影响的研究却很少。以多指SiGeHBT的热电反馈模型为基础,利用自洽迭代法分析了基区重掺杂对器件集电极电流密度和发射极指温度的影响。通过研究发现,随着基区浓度的增加,SiGe HBT将发生禁带宽度变窄,基区反向注入发射区的空穴电流增大;同时,基区少子俄歇复合增强,这些都将减小集电极电流密度,降低发射极指温度,从而抑制发射极指热电正反馈,提高器件的热稳定性。     

Investigation of a SiGe HBT during ESD stress in a 0.18-/spl mu/m SiGe BiCMOS process

This paper investigates the electrostatic discharge (ESD) characteristics of the silicon-germanium heterojunction bipolar transistor (SiGe HBT) in a 0.18-/spl mu/m SiGe BiCMOS process. According to this letter, the open base configuration in the SiGe HBT has lower trigger voltage and higher ESD robustness than a common base configuration. As compared to the gate-grounded NMOS and PMOS in a bulk CMOS process, the SiGe HBT has a higher ESD efficiency from the layout area point of view. Additionally, any trigger biases used to improve the ESD robustness of the SiGe HBT are observed as invalid, and even they can work successfully in bulk CMOS process.     

TiSi2在微波低噪声SiGe HBT中的应用

通过在SiGe HBT外基区和多晶发射极上制作TiSi2,从而使器件的高频噪声系数得到进一步降低.以PD=200mW的SiGe HBT为例,采用TiSi2工艺的噪声系数典型值为F=1.6dB@1.1GHz,明显低于无TiSi2工艺SiGe HBT的2.0dB@1.1GHz,且频率越高,二者差别越大.     

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.     

SiGe HBT发射极台面湿法腐蚀技术研究

在SiGeHBT的制造工艺中,为了防止干法刻蚀发射极台面对外基区表面造成损伤,从而导致SiGeHBT小电流下较大漏电问题,对SiGeHBT发射极台面的湿法腐蚀技术进行了研究。通过改变超声功率、腐蚀液温度,从中获得了较为理想的腐蚀条件。     

Simulation of boron diffusion in Si and strained SiGe layers

Boron outdiffusion from the base into the emitter and collector caused by annealing in SiGe heterobipolar transistors (HBTs) has a serious influence on the transit frequency. One solution of the problem of boron outdiffusion is the creation of intrinsic spacers between the base, emitter and collector layers to prevent diffusion of boron across the heterointerface. For optimisation of SiGe HBT properties, several simulators are used. This paper presents a quantitative analysis of a SiGe HBT by process simulators SUPREM IV.GS and ISE TCAD-DIOS. Models for simulation of a boron-doped SiGe base of HBT are discussed and compared.     

SiGe-HBT中雪崩击穿效应对电流电压特性的影响

本文报道了一个在较宽温度范围内能精确描述6H SiC JEFT性能(包括亚阈区)的器件模型，器件的电流电压特性由包含少数几个物理模型参数连续统一的解析表达式表述.该模型也包括了串联电阻效应、沟道中电子速度饱和效应、饱和区的有限输出电导、温度决定的模型参数等效应.载流子的计算考虑了SiC中杂质能级特点，采用两级电离模型，模拟了典型结构器件的高温特性，结果和实验符合很好.     

16 Gbit/s multiplexer IC using double mesa Si/SiGe heterojunction bipolar transistors

A double mesa Si/SiGe heterojunction bipolar transistor (HBT) was developed for application in integrated circuits. The HBT is characterised by an emitter base heterojunction and consequently by a high base doping concentration. By using these transistors an integrated digital circuit, a multiplexer, was implemented. The measured bit rate of this first Si/SiGe HBT circuit was 16 Gbit/s.<>