硅双极晶体管直流特性低温效应的研究

从理论和实验上研究了硅双极晶体管直流特性的低温效应,建立了不同发射结结深的硅双极晶体管电流增益的温度模型,讨论了不同工作电流下H_(FE)的温度特性,并分析了大电流下基区展宽效应的温度关系。     

非晶硅发射区双极晶体管的低温特性

本文研究了非晶硅发射区双极晶体管的低温特性，得出了如下结论：低温下电流增益随基区杂质浓度的上升而下降，不同于常规同质结双极晶体管的情况，集电极电流则随基区杂质浓度的上升而上升。这些结果将为低温双极晶体管的设计提供理论依据。     

一种高性能的低温硅双极晶体管

本文设计并研制出在液氮温度下，ｈＦＥ≈３００；在１０Ｋ下，ｈＦＥ＝２１．６的高性能硅双极晶体管，此值优于文献报导的水平，测量了该器件在７７Ｋ的Ｉｃ，ＩＢ－ＶＢＥ特性和ｈＦＥ－１／Ｔ特性，并对这些曲线的解释进行了新的理论探讨。     

低温下硅双极晶体管击穿电压的温度特性与分析

给出了从２００－１０Ｋ低温下，硅双极晶体管击穿电压随温度而变化的实验结果，建立了理论模型，并对实验结果作出合理解释。     

低温下硅双极晶体管击穿电压的温度特性与分析

给出了从２００～１０Ｋ低温下，硅双极晶体管击穿电压随温度而变化的实验结果，建立了理论模型，并对实验结果作出合理解释。     

硅低温低频低噪声双极晶体管的分析与设计

对硅双极晶体管低频噪声的本征与非本征两种分量进行了系统的理论分析，并研究了各自的温度特性，在此基础上，设计并研制出一种多晶硅发射极低温低频低噪声晶体管，其等效输入噪声电压。     

硅低温双极晶体管的数值模拟

本文讨论了有关低温双极器件模拟物理参数的低温模型和各种低温物理效应,确立了适用于低温双极器件模拟的数值分析方法,建立了适用于77-300K温度范围内硅双极器件模拟程序,最后模拟分析了一典型结构品体管的常温和低温时的工作特性。     

低温低频低噪声双极晶体管

对双极晶体管的低温效应和低温低频噪声特性进行了研究。明确了双极晶体管的电流增益和低频噪声随温度的变化规律。指出低温双极晶体管获得最小噪声电压的途径。     

硅低温双极晶体管的优化设计与制备：II结构与电特性分析

本文在前文器件掺杂分布优化设计的基础上，实现了结构设计和工艺选择，采用多晶硅发射极技术，研制成功了７７Ｋ下高增益（ＨＦＥ可达２５０）硅双极晶体管；采用多晶硅发射区和基区重掺杂技术，获得了可与ＣＭＯＳ结构兼容，基区电阻较小的硅低温双极晶体管。     

低温硅双极晶体管基区优化设计

常规双极晶体管在７７Ｋ下电流增益和频率性能都严重退化。本文首先分析了低温双极晶体管基区Ｇｕｍｍｅｌ数，基区方块电阻，渡越时间和穿通电压等参数与温度及基区掺杂的关系，然后讨论了低温双极器件基区的优化设计问题。     

硅双极晶体管的低温h_(FE)

低温下hFE主要决定于发射效率γ和集电区倍增因子M．影响γ的是禁带收缩和基区费米能级．M则主要由中性杂质被碰撞电离而造成的电流倍增效应决定，并且这是一种自抑制效应，以上观点与实验结果基本相符合。     

硅低温双极晶体管的优化设计与制备──Ⅱ结构与电特性分析

本文在前文器件掺杂分布优化设计的基础上，实现了结构设计和工艺选择，采用多晶硅发射极技术，研制成功了７７Ｋ下高增益（Ｈ＿（ＦＥ）可达２５０）硅双极晶体管；采用多晶硅发射区和基区重掺杂技术，获得了可与ＣＭＯＳ结构兼容，基区电阻较小的硅低温双极晶体管。     

硅低温双极晶体管的数值模拟

本文讨论了有关低温双极器件模拟物理的数的低温模型和各种低温物理效应，确立了适用于低温双极器件模拟的数值分析方法，建立了适用于７７－３００Ｋ温度范围内硅双极器件模拟程序，最后模拟分析了一典型结构晶体管的常温和低温时的工作特性。     

硅低温双极晶体管的优化设计与制备：I.优化设计理论

本文研究了硅双极晶体管电流增益和截止频率的低温物理特性，提出了电流增益在低温下将随发射区杂质浓度的下降和基区杂质浓度的上升而上升的新理论，得出了低温下硅中浅能级杂质将起有效陷阱作用的新结论。在上述基础上，本文对发射区、基区和收集区的掺杂分布进行了优化设计，这将成为获得高性能硅低温双极晶体管的重要设计依据和理论基础。     

HFE超低温度系数的硅双极晶体管

随着高可靠电子技术的发展，要求硅双极器件的电流增益ＨＦＥ具有很低的正温度系数，发射区重掺杂引起的禁带变窄效应是常规硅双极晶体管ＨＦＥ具有较高正温度系数的主要原因。为了减小这一正温度系数，结合发射区轻掺杂技术，我们采用了新颖的多晶硅部分发射区、多晶硅发射区和非晶硅发射区等结构，获得了电性能优异的ＨＦＥ超低温度系数的硅双极器件，ＨＦＥ的１２５℃高温上升率和－５５℃低温下降率小于２０％，有些甚至小于１０     

硅双极晶体管低温电流增益模型修正

多晶硅发射区双极晶体管的低温（７７Ｋ）电流增益模型建立在理想掺杂近似的基础上．本文由基区电子电流密度Ｊｎ和发射区空穴电流密度Ｊｐ出发，根据实际掺杂情况中的近似高斯分布，分析了理想掺杂近似对电流增益结果的影响，指出引用这一近似在常温下偏差较小，在低温下则会出现较大的误差．在此基础上，对多晶硅发射区双极晶体管低温电流增益模型作了修正．结果表明，修正后的模型与ＰＩＳＣＥＳ模拟结果取得了较好的吻合．     

低温硅双极晶体管电流增益研究

着重分析了多晶硅发射极对提高电流增益的作用和低温下集电区中性杂质碰撞电离引起的电流倍增效应，导出多晶硅发射极晶体管电流增益的表达式，很好地解释了实验结果。     

双极晶体管hFE低温失效分析及使用可靠性

论述了影响双极晶体管电流增益ｈＦＥ低温下降的重掺杂效应，结合具体器件测试计算出了ｈＦＥ的低温下降值，并对实测值与计算值的差异进行了分析，最后指出了改进ｈＦＥ温度特性的具体途径。