多晶发射极双台面微波功率SiGe HBT

研制成功了可商业化的75mm单片超高真空化学气相淀积锗硅外延设备SGE50 0 ,并生长了器件级SiGeHBT材料.研制了具有优良小电流特性的多晶发射极双台面微波功率SiGeHBT器件,其性能为:β=60 @VCE/IC=9V/ 30 0 μA ,β=1 0 0 @5V/ 50mA ,BVCBO=2 2V ,ft/ fmax=5 4GHz/ 7 7GHz @1 0指,3V/ 1 0mA .多晶发射极可进一步提供直流和射频性能的折衷,该工艺总共只有6步光刻,与CMOS工艺兼容且(因多晶发射极)无需发射极外延层的生长,这些优点使其适合于商业化生产.利用60指和1 2 0指的SiGeHBT制作了微波锗硅功率放大器.60指功放在90 0MHz和3 5V/ 0 2A偏置时在1dB压缩     

SiGe／Si HBT及其单片微波集成电路的研究

ＳｉＧｅ／Ｓｉ ＨＢＴ作为单片微波集成电路中的有源元件，在截止频率，增益，噪声等方面相对于ＧａＡｓ器件有很大的优势。本文结合本单位在ＳｉＧｅ材料和器件、电路等方面做过的工作，对实现ＳｉＧｅ单片微波集成电路的一些理论和技术要点作了阐述。     

SiGe异质结微波功率晶体管

本文述评了SiGe异质结微波功率晶体管的特性、结构、工艺及研究进展。     

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。     

低电压C类SiGe微波功率异质结双极型晶体管

给出了低电压微波 Si Ge功率异质结双极型晶体管 (HBT)的器件结构和测试结果 .器件结构适于低压大电流状态下应用 .采用了梳状发射极条的横向版图设计 ,其工作电压为 3— 4V.在 C类工作状态 ,1GHz的工作频率下 ,输出功率可以达到 1.6 5 W,具有 8d B的增益 . 3V时可以达到的最高收集极效率为 6 7.8% .     

低电压C类SiGe微波功率异质结双极型晶体管

给出了低电压微波SiGe功率异质结双极型晶体管(HBT)的器件结构和测试结果.器件结构适于低压大电流状态下应用.采用了梳状发射极条的横向版图设计,其工作电压为3-4V.在C类工作状态,1GHz的工作频率下,输出功率可以达到1.65W,具有8dB的增益.3V时可以达到的最高收集极效率为67.8%.     

SiGe HBT高频噪声特性研究

对SiGe HBT的高频噪声进行了模拟.频率f、载流子正向延迟时间τF、集电极电流等因素都对高频噪声有影响.当频率高于高频转角频率时,最小噪声系数NFmin随着频率的增大而线性增大,而不是与f2成正比关系,且NFmin随着集电极电流的增大先减小后增大.结果表明,噪声最小时的最佳偏置电流所对应的特征频率fT并不是最大特征频率,约为最大特征频率的50%.     

微波功率SiGe HBT研究进展

Si的热导率比大部分化合物半导体(如GaAs)的热导率高,SiGe HBT在一个较宽的温度范围内稳定,SiGe HBT的发射结电压VBE的温度系数dVBE/dT比Si的小,双异质结SiGe HBT本身具有热-电耦合自调能力,所加镇流电阻可以较小,所有这些使SiGe HBT比GaAs HBT和SiBJT在功率处理能力上占一定优势。文章对微波功率SiGe HBT一些重要方面的国内外研究进展进行评述,希望对从事微波功率SiGe HBT的研究者有所帮助。     

用于无线通信的SiGe异质结双极型晶体管AB类功率放大器

报道了一种性能良好的SiGe功率放大器,具有用于无线通信的前景.在B类模式下工作时,输出功率可以达到30dBm.在AB类模式下,电源电压为4V工作时,1dB压缩点输出功率(P1dB)为24dBm,输出功率三阶交截点(TOI)为39dBm.最大的功率附加效率(PAE)和在1dB压缩点的功率附加效率分别达到34%和25%.处理CDMA信号时的邻道功率抑制超过42dBc,符合IS95标准.     

用于无线通信的SiGe异质结双极型晶体管AB类功率放大器

报道了一种性能良好的SiGe功率放大器,具有用于无线通信的前景.在B类模式下工作时,输出功率可以达到30dBm.在AB类模式下,电源电压为4V工作时,1dB压缩点输出功率(P1dB)为24dBm,输出功率三阶交截点(TOI)为39dBm.最大的功率附加效率(PAE)和在1dB压缩点的功率附加效率分别达到34%和25%.处理CDMA信号时的邻道功率抑制超过42dBc,符合IS95标准.     

SiGe HBT发射区台面自中止腐蚀技术研究

台面结构SiGe/Si异质结晶体管制作过程中,发射区台面形成尤为关键。由于干法刻蚀速率难以精确控制,且易损伤SiGe外基区表面,SiGe自中止湿法腐蚀成为台面结构SiGe/Si异质结晶体管制作过程中的优选工艺。分析了SiGe自中止腐蚀的反应机理,对腐蚀条件包括掩蔽膜的选取,温度、超声等因素对腐蚀速率及均匀性的影响进行摸索,取得了较好结果,最终采用该技术完成了SiGe/Si npn型异质结晶体管的制作,测得其电流增益β>80,对采用台面结构制造SiGe/Si HBT具有一定参考价值。     

非均匀条间距结构功率SiGe HBT

成功研制出非均匀发射极条间距功率SiGe异质结双极晶体管(HBT)用以改善功率器件热稳定性.实验结果表明,在相同的工作条件下,与传统的均匀发射极条间距HBT相比,非均匀结构HBT的峰值结温降低了22K.在不同偏置条件下,非均匀结构SiGe HBT均能显著改善芯片表面温度分布的非均匀性.由于峰值结温的降低以及芯片表面温度分布非均匀性的改善,采用非均匀发射极条间距结构的功率SiGe HBT可以工作在更高的偏置条件下,具有更高的功率处理能力.     

非均匀条间距结构功率SiGe HBT

成功研制出非均匀发射极条间距功率SiGe异质结双极晶体管(HBT)用以改善功率器件热稳定性.实验结果表明,在相同的工作条件下,与传统的均匀发射极条间距HBT相比,非均匀结构HBT的峰值结温降低了22K.在不同偏置条件下,非均匀结构SiGe HBT均能显著改善芯片表面温度分布的非均匀性.由于峰值结温的降低以及芯片表面温度分布非均匀性的改善,采用非均匀发射极条间距结构的功率SiGe HBT可以工作在更高的偏置条件下,具有更高的功率处理能力.     

微波功率SiGe HBT的温度特性

通过研究SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的温度特性，发现SiGe HBT的发射结正向电压随温度的变化率小于同质结Si双极型晶体管(BJT). 在提高器件或电路热稳定性时，SiGe HBT可以使用比Si BJT更小的镇流电阻.同时SiGe HBT共发射级输出特性曲线在高电压大电流下具有负阻特性，而负阻效应的存在可以有效地抑制器件的热不稳定性效应，从而在温度特性方面证明了SiGe HBT更适合于微波功率器件.     

BVCBO为23V且fT为7GHz 30叉指微波功率SiGe HBT

在125mm标准CMOS工艺线上,对标准CMOS工艺经过一些必要的改动后,研制出了多叉指功率SiGe HBT.该器件的BVCBO为23V.在较大IC范围内,电流增益均非常稳定.在直流工作点IC=40mA ,VCE=8V测得fT为7GHz,表现出较大的电流处理能力.在B类连续波条件下,工作频率为3GHz时,测得输出功率为31dBm,Gp为10dB,且PAE为33.3%.测试结果表明,单片成品率达到了85%,意味着该研究结果已达到产业化水平.     

BV_(CBO)为23V且f_T为7GHz30叉指微波功率SiGe HBT

在12 5 m m标准CMOS工艺线上,对标准CMOS工艺经过一些必要的改动后,研制出了多叉指功率Si GeHBT.该器件的BVCBO为2 3V .在较大IC范围内,电流增益均非常稳定.在直流工作点IC=4 0 m A ,VCE=8V测得f T为7GHz,表现出较大的电流处理能力.在B类连续波条件下,工作频率为3GHz时,测得输出功率为31d Bm,Gp 为10 d B,且PAE为33.3% .测试结果表明,单片成品率达到了85 % ,意味着该研究结果已达到产业化水平.