一种简化的VBIC模型和InGaP/GaAs HBT宽带放大器设计

采用一种新的简化VBIC模型对单、多指InGaP/GaAs HBT器件进行建模.测量和模型仿真FV特性及其在多偏置条件下多频率点S参数对比结果表明,DC～9GHz频率范围内,简化后的模型可对InGaP/GaAs HBT交流小信号特性进行较好的表征.利用建立的模型设计出DC～9GHz两级直接耦合宽带放大器,该放大器增益达到19dB,输入、输出回波损耗分别低于-10dB和-8dB.     

一种简化的VBIC模型和InGaP/GaAs HBT宽带放大器设计

采用一种新的简化VBIC模型对单、多指InGaP/GaAs HBT器件进行建模．测量和模型仿真I-V特性及其在多偏置条件下多频率点S参数对比结果表明，DC～9GHz频率范围内，简化后的模型可对InGaP/GaAs HBT交流小信号特性进行较好的表征．利用建立的模型设计出DC～9GHz两级直接耦合宽带放大器，该放大器增益达到19dB，输入、输出回波损耗分别低于－10dB和－8dB．     

一个新的单异质结InGaP/GaAs HBT模型

对VB IC B JT模型用于Ⅲ-V族化合物HBT器件建模的可行性进行了讨论和借鉴,结合UCSD HBT模型优点,提出一个新的可精确用于单异质结InGaP/GaAsHBT模型,并用于该类器件建模。测量和模型仿真I-V特性及多偏置条件下多频率点S参数对比结果表明,DC~20GHz频率范围内,新模型可对单、多指InGaP/GaAs HBT器件交流小信号特性进行精确表征。运用所建模型准确的预见了一宽带放大器性能。     

两种不同结构InGaP/GaAs HBT的直流特性分析

InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)是当前微波毫米波领域中具有广阔发展前景的高速固态器件,其直流特性是器件重要参数之一.本文采用Medici软件对两种InGaP/GaAs外延结构HBT的直流特性和高频特性进行了模拟计算,并实际制备出了两种材料结构的大尺寸(发射极面积100μm×100μm)双台面InGaP/GaAs HBT器件,对其直流特性进行了测试和分析,两种外延结构的器件共射直流增益分别为50和350,模拟得其最大截止频率分别为8和10GHz.     

两种不同结构InGaP/GaAs HBT的直流特性分析

InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)是当前微波毫米波领域中具有广阔发展前景的高速固态器件,其直流特性是器件重要参数之一.本文采用Medici软件对两种InGaP/GaAs外延结构HBT的直流特性和高频特性进行了模拟计算,并实际制备出了两种材料结构的大尺寸(发射极面积100μm×100μm)双台面InGaP/GaAs HBT器件,对其直流特性进行了测试和分析,两种外延结构的器件共射直流增益分别为50和350,模拟得其最大截止频率分别为8和10GHz.     

InGaP/GaAs HBT器件的制备及其特性

采用在发射区台面腐蚀时保留InGaP钝化层和去除InGaP钝化层的方法制备了两种InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)器件,研究了InGaP钝化层对HBT器件基区表面电流复合以及器件直流和射频微波特性的影响.对制备的两种器件进行了对比测试后得到:保留InGaP钝化层的HBT器件最大直流增益(β)为130,最高振荡频率(fmax)大于53 GHz,功率附加效率达到61％,线性功率增益为23 dB;而去除InGaP钝化层的器件最大β为50,fnax大于43 GHz,功率附加效率为57％,线性功率增益为18 dB.测试结果表明,InGaP钝化层作为一种耗尽型的钝化层能有效抑制基区表面电流的复合,提高器件直流增益,改善器件的射频微波特性.     

用于InP HBT的Agilent HBT模型参数提取流程

介绍了Agilent HBT大信号模型参数提取方法,继承并改进了Gummel-Poon模型和VBIC模型参数的提取方法,以及对分布电容、本征电阻和渡越时间的参数提取技术,并对单指InP HBT器件进行了测量和仿真.实验结果表明,该模型对InP HBT直流特性及50MHz～25GHz频率范围内的交流小信号特性都能进行较好的表征.     

用于InP HBT的Agilent HBT模型参数提取流程

介绍了Agilent HBT大信号模型参数提取方法,继承并改进了Gummel-Poon模型和VBIC模型参数的提取方法,以及对分布电容、本征电阻和渡越时间的参数提取技术,并对单指InP HBT器件进行了测量和仿真.实验结果表明,该模型对InP HBT直流特性及50MHz～25GHz频率范围内的交流小信号特性都能进行较好的表征.     

一种能抑制HBT Kink效应的新型复合管

介绍了GaAs异质结双极型晶体管(HBT)的Kink效应及其对宽带匹配的影响,并根据负反馈原理,提出了一种新型的HBT复合管结构.通过对该结构进行小信号分析和计算机软件仿真,该复合晶体管在整个测试频段内输出阻抗接近于一个简单的RC串联电路,并且输出电阻在很宽的频率范围内保持稳定.采用2 μm InGaP/GaAs HBT半导体工艺技术流片测试,结果表明,在0.1～20 GHz(接近该HBT的截止频率)的频率范围内所提出的新型HBT复合管抑制了Kink效应并与理论分析结果及计算机仿真结果相吻合.采用该复合管作为宽带放大器的有源器件可以在很大程度上简化匹配电路的设计并且不会显著增加芯片面积和功耗.     

具有AlGaAs缓变结构的InGaP/GaAs HBT性能改进分析

对改进型结构具有零导带势垒尖峰的缓变InGaP/AlGaAs/GaAs HBT器件的直流和高频特性进行了理论探讨,并同传统突变结构的InGaP/GaAs HBT的相应性能作了比较。结果表明:在低于30 nm的一定范围内的缓变层厚度下,与突变的InGaP/GaAs HBT相比,改进型结构的InGaP/AlGaAs/GaAs HBT具有更低的offset和开启电压、更强的电流驱动能力、更好的伏-安输出特性和高频特性。