InP/GaAsSb/InP双异质结双极晶体管技术发展现状(Ⅰ)

InP/GaAsSb/InP双异质结双极晶体管(DHBT)以其独特的交错Ⅱ型能带结构,在频率特性、击穿特性和热特性等方面较传统的InP/InGaAsSHBT与InP/InGaAs/InPDHBT等显示出极大的优越性。对InP/GaAsSb/InPⅡ型DHBT技术的提出、外延层结构设计与生长、器件结构设计、器件制造工艺与优化以及国内外发展情况研究水平、发展趋势和商业化情况进行了系统的回顾和展望。指出结合垂直方向材料结构优化缩小器件尺寸和采用微空气桥隔离基极电极结构是InP/GaAsSb/InPDHBT向THz截止频率发展的最重要的技术路线。     

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;     

采用新的T型发射极技术的自对准InP/GaInAs单异质结双极晶体管的性能

研究了一种采用新的T型发射极技术的自对准InP/GaInAs单异质结双极晶体管.采用了U型发射极图形结构、选择性湿法腐蚀、LEU以及空气桥等技术,成功制作了U型发射极尺寸为2μm×12μm的器件.该器件的共射直流增益达到170,残余电压约为0.2V,膝点电压仅为0.5V,而击穿电压超过了2V.器件的截止频率达到85GHz,最大振荡频率为72GHz,这些特性使此类器件更适合于低压、低功耗及高频方面的应用.     

高性能新结构InGaP/GaAs异质结双极型晶体管

报道了一种采用U形发射极新结构的高性能InGaP/GaAs HBT.采用自对准发射极、LEU等先进工艺技术实现了特征频率达到108GHz,最大振荡频率达到140GHz的频率特性.这种新结构的HBT的击穿电压达到25V,有利于在大功率领域应用.而残余电压只有105mV,拐点电压只有0.50V,使其更适用于低功耗应用.同时,还对比了由于不同结构产生的器件性能的差异.     

高性能新结构InGaP/GaAs异质结双极型晶体管

报道了一种采用 U形发射极新结构的高性能 In Ga P/ Ga As HBT.采用自对准发射极、L EU等先进工艺技术实现了特征频率达到 1 0 8GHz,最大振荡频率达到 1 4 0 GHz的频率特性 .这种新结构的 HBT的击穿电压达到 2 5 V,有利于在大功率领域应用 .而残余电压只有 1 0 5 m V,拐点电压只有 0 .5 0 V,使其更适用于低功耗应用 .同时 ,还对比了由于不同结构产生的器件性能的差异     

162GHz自对准InP/InGaAs异质结双极型晶体管

报道了发射极自对准的InP基异质结双极型晶体管.在集电极电流Ic=34.2mA的条件下,发射极面积为0.8μm×12μm的InP HBT截止频率fT为162GHz,最大振荡频率fmax为52GHz,最大直流增益为120,偏移电压为0.10V,击穿电压BVCEO达到3.8V(Ic=0.1μA).这种器件非常适合在高速低功耗方面的应用,例如OEIC接收机以及模拟数字转换器.     

InP/InGaP/GaAsSb/InGaAsSb/InP双异质结双极晶体管设计北大核心

应用半导体器件的电阻电容计算理论和SILVACO ATLAS软件,在综合考虑载流子渡越时间和电阻电容延迟时间对增益截止频率的影响下设计了一种InP/InGaP/GaAsSb/InGaAsSb/InP双异质结双极晶体管(DHBT)结构。该结构中在基区与发射区之间加入P型半导体层以降低基区与发射区之间的电子势垒,并通过引入梯度渐变材料及优化掺杂分布提高基区电场、增强集电区中易趋近于零区域的电场,器件的电流增益截止频率得到显著提升。此外,还列出了InGaP和InGaAsSb材料的禁带宽度和电子亲合势、P型GaAs_(0.51)Sb_(0.49)和InGaAsSb材料的电子迁移率的近似计算公式。     

微空气桥隔离的自对准AlGaAs/GaAs异质结双极晶体管

利用微空气桥隔离和自对准技术成功地研制出了自对准结构的AlGaAs/GaAs异质结双极晶体管.器件展现出良好的直流和高频特性.对于发射极面积为2μm×15μm的器件,直流电流增益大于10,失调电压(Offsetvoltage)200mV;电流增益截止频率f_T大于30GHz,最高振荡频率f_max约为50GHz.     

我国研制成功面向3mm波段的InGaAs/InP双异质结双极型晶体管

近日,中国科学院微电子研究所微波器件与集成电路研究室（四室）金智研究员领导的课题组成功研制出面向3mm波段的InGaAs／InP双异质结双极型晶体管。     

低开启电压的InGaP/GaAsSb/GaAs双异质结晶体管

采用窄禁带宽度材料GaAsSb作为异质结晶体管的基区材料 ,成功研制出了能有效降低电路工作电压和功率损耗的低开启电压的NPNInGaP/GaAsSb/GaAs双异质结晶体管 (doubleheterojunctionbipolartransistor,DHBT) .器件性能如下 :BE结的正向开启电压 (turn onvoltage)仅为 0 73V ;当IB=1μA/step时 ,直流增益达到了 10 0 ,BVCEO=5～ 6V .通过对基区不同Sb含量器件的比较得到 ,器件的直流特性与基区Sb的含量有关.     

低开启电压的InGaP/GaAsSb/GaAs双异质结晶体管

采用窄禁带宽度材料GaAsSb作为异质结晶体管的基区材料,成功研制出了能有效降低电路工作电压和功率损耗的低开启电压的NPN InGaP/GaAsSb/GaAs双异质结晶体管(double heterojunction bipolar transistor,DHBT).器件性能如下:BE结的正向开启电压(turn-on voltage)仅为0.73V;当IB=1μA/step时,直流增益达到了100,BVCEO=5～6V.通过对基区不同Sb含量器件的比较得到,器件的直流特性与基区Sb的含量有关.     

Surface Leakage in GaN/InGaN Double Heterojunction Bipolar Transistors

We report a study on the surface-leakage current in GaN/InGaN double heterojunction bipolar transistors (DHBTs) that are grown on a sapphire substrate. Surface-leakage-current densities on an unpassivated DHBT are 9.6 times 10^-5 - 5.8 times 10^-4 A/cm for JC = 0.5-50 A/cm². A fabricated n-p-n GaN/InGaN DHBT shows the common-emitter dc current gain of 42, the collector-current density of 5.2 kA/cm², and the common-emitter breakdown voltage (BV_CEO) of 75 V.     

Si/SiGe/Si双异质结晶体管(HBT)的负阻特性

同质结硅双极晶体管在共射极状态下工作中,在高集电极--发射极电压、大电流下,由于热电正反馈,容易发生热击穿,这限制了晶体管的安全工作区域.本文报道了在大电流下,由于热电负反馈,重掺杂基区Si/SiGe/HBT出现了负阻特性,并对这一现象进行了新的解释,认为这是由于大电流下耗散功率增加,基区俄歇复合导致电流增益随温度增加而减小的结果.这一现象有利于改善大电流下双极晶体管的抗烧毁能力,证明Si/SiGe/HBT适于大功率应用.     

Si／Si1—xGex异质结器件

本文综述了国外Si/Si_(1-x)Ge_xHBT的发展状况,把出Si_(1-x)Ge_xHBT的特点和优越性,分析了Si_(1-x)Ge_xHBT的制造技术和设备要求,指出了Si/Si_(1-x)Gex器件的应用前景。     

Scaling of SiGe Heterojunction Bipolar Transistors

Scaling has been the principal driving force behind the successful technology innovations of the past half-century. This paper investigates the impacts of scaling on SiGe heterojunction bipolar transistors (HBTs), which have recently emerged as a strong contender for RF and mixed-signal applications. The impacts of scaling on key performance metrics such as speed and noise are explored, and both theory and data show that scaling, both vertical and lateral, has mostly beneficial effects on these metrics. However, it is shown that the scaled devices are increasingly vulnerable to device reliability issues due to increased electric field and operation current density. Bipolar transistor scaling rules are reviewed and compared with accumulated reported data for verification. A review of scaling limits suggests that bipolar scaling has not reached the physical fundamental limit yet, promising a continued improvement of bipolar performance in the foreseeable future.     

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。