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。     

最高振荡频率为46 GHz的GaInP／GaAs异质结双极晶体管

最高振荡频率为４６　ＧＨｚ的ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ异质结双极晶体管钱峰，陈新宇，肖秀红，姚晓峨，周天舒，潘菁，陈效建（南京电子器件研究所，２１００１６）齐鸣，李爱珍（中科院上海冶金所，２０００５０）Ａｆ＿（ｍａｘ）＝４６ＧＨｚＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＨＢＴ...     

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。     

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。     

SiGe HBT的速度优化设计

从理论分析角度介绍了优化SiGe异质结晶体管速度的方法。结合双极晶体管的工艺限制，介绍了SiGeHBT的基本原理，讨论了SiGeHBT的发射区／基区／集电区设计。最后，以一个100GHzfmax和fT的HBT为例，对电路制作工艺参数进行了讨论。     

异质结双极型晶体管的能带设计

化合物半导体的液相外延技术,特别是近年来分子束外延(MBE)和金属有机化合物化学气相渡积(MOCVD)技术的进展,为半导体新器件的发展提供了良好的工艺基础.本文分析和讨论了在上述工艺基础上双极型晶体管的能带设计.其中包括宽发射极、宽收集极和能带宽度的设计.讨论了异质发射结附近能带尖峰和基区中速度过冲之间的联系与设计要点.提出了Auger晶体管的概念以及在工艺上如何实现的具体结构.文章最后以微波低噪声双极型晶体营为例,给出了一个具体的能带设计图.     

C掺杂SiGe HBT

硼的瞬时增强扩散(TED)所造成的外扩散将对双极晶体管的性能产生不利影响。在HBT的SiGe区加入C(<1020cm-3),能够抑制掺杂硼的外扩散。文章讨论了C掺杂的SiGe∶CHBT在性能和工艺上的优势。SiGe∶C HBT的静态参数优于普通SiGe HBT。同时,由于SiGe∶C HBT允许高浓度的硼存在于很薄的SiGe基区层,甚至在外延后经注入和退火仍可保持很高浓度的硼掺杂,所以,SiGe∶C HBT的高频特性有很大的提高。     

PNP和NPN型异质结双极晶体管的不同设计考虑

PNP和NPN高频异质结双极晶体管的设计有明显不同，这主要归因于砷化镓中电子与空穴的迁移率存在显著差别。这种差别在基区和子集电区外延层的设计中体现得尤为明显。文中详细讨论了PNP和NPN两种类型的异质结双极晶体管各自外延层的设计考虑。     

突变异质结双极晶体管中的复合效应与电流传输

建立了带有不掺杂隔离层的突变异质结双极晶体管（ＨＢＴ）模型，在热场发射－扩散（ＴＦＤ）理论的基础上，又考虑了空间电荷区中的复合效应。对ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓＨＢＴ特性的分析表明，不掺杂隔离层虽可有效地降低导带边的势垒尖峰，提高发射结的注入效率，但也会增大空间电荷区中的复合电流。因此，在实际器件的设计和制作中，应适当选择不掺杂隔离层的厚度，以获得较好的器件特性。还给出了计算突变异质结界面处电子准费米能级不连续的公式。     

硅—锗异质合金及其在异质结双极晶体管中的应用

八十年代后期发展起来的硅-锗异质结构材料,得益于成熟的硅技术,正在取得令人鼓舞的成果。采用应变层外延技术,已经获得高质量的Ge_xSi_(1-x)/Si异质膜。这些材料已被应用于各种半导体器件的研究之中。异质结双极晶体管是硅-锗异质结构材料的一个典型应用领域。近期研究结果显示出硅-锗异质结双极晶体管(HBT)巨大的潜在优势和在超高频、超高速及低温应用领域的美好前景。本文考察了这种被称为第二代硅的新材料的生长技术及其在异质结双极晶体管中的应用,并简要介绍了国外在硅锗HBT研究方面的一些成果,展望了这种新型器件的发展前景。     

SiGe基区异质结晶体管电流和频率特性的解析模型

给出了一个适用于分析SiGe基区异质结晶体管电流和频率特性的解析模型,并利用该模型分析了基区掺杂和组分均级变的SiGe异质结晶体管的电流增益、截止频率、最高振荡频率。模型中考虑了由于基区重掺杂和Ge的掺入引起的禁带窄变效应、载流子速度饱和效应。解析模型的计算结果与实验的对比证实了本模型可适用于器件的优化设计和电路的模拟。     

突变反型异质结及其双极晶体管的研制

文章对突变反型异质结的能带图、接触电势差和势垒区宽度进行了讨论和研究。同时，介绍了基于分子束外延(MBE)法生长的SiGe／Si结构的异质结双极晶体管(HBT)制造工艺，并给出了测试结果。     

SiGe/Si异质结双极晶体管研究

介绍了一咱ＳｉＧｅ／Ｓｉ分子束外延异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的研制。该器件采用３μｍ工艺制作,测量得其电流放大系数β为５０,截止效率ｆｒ为５．１ＧＨｚ,表明器件的直流特性和交流特性良好。器件的音片成品率在９０％以上。