应用于WLAN的SiGe HBT高频功率特性的优化

高频大功率HBT作为无线和射频通信PA中的重要器件,其设计和制作也越来越受到关注.高频大功率SiGe HBT的设计目的是在一定的工作频率下维持一个高的击穿电压和大的电流密度以实现大的输出功率.器件的设计参数需要进行折中优化.文中模拟计算了两个单元叉指结构的SiGe HBT的高频特性和在5GHz工作频率下的功率特性与发射区掺杂浓度、厚度、基区Ge组分大小以及收集区的掺杂特性等参数之间的关系,并对模拟结果进行了分析和探讨.给出了一些具有指导意义的结论,为高频大功率HBT的设计提供了很好的参考.     

应用于WLAN的SiGe HBT高频功率特性的优化

高频大功率HBT作为无线和射频通信PA中的重要器件,其设计和制作也越来越受到关注.高频大功率SiGe HBT的设计目的是在一定的工作频率下维持一个高的击穿电压和大的电流密度以实现大的输出功率.器件的设计参数需要进行折中优化.文中模拟计算了两个单元叉指结构的SiGe HBT的高频特性和在5GHz工作频率下的功率特性与发射区掺杂浓度、厚度、基区Ge组分大小以及收集区的掺杂特性等参数之间的关系,并对模拟结果进行了分析和探讨.给出了一些具有指导意义的结论,为高频大功率HBT的设计提供了很好的参考.     

大功率高频开关电源的设计探讨

大功率高频开关电源的设计中,涉及到的因素很多,应该重点考虑电磁学、微电子技术等,明确电源设计的综合性特点,确保电源在电力系统中的有效运行。大功率的高频开关电源,其在设计时,也要注意节能与环境,由此才能满足电力系统及设备的根本需求。本文主要探讨大功率高频开关电源的相关设计。     

充电器大功率变压器的设计

介绍开关电源高频大功率变压器设计的材料选择、计算方法和过程,并给出了一个充电器大功率变压器的设计实例,实验证明该变压器符合实际要求。     

功率型LED散热器的研究

分析了目前功率型LED发展存在的瓶颈问题,以及散热对LED器件正常工作的重要性.散热器的设计决定了功率型LED芯片产生的热量能否顺利传至工作环境,基于现有的文献和专利总结了大功率LED散热器的技术手段及其研究内容.从对流散热、辐射散热、热传导和相变散热等多个方面介绍了一些典型散热器在功率型LED散热中的应用,并提出了未来LED照明散热设计的方向.     

高频大功率晶体管的失效分析

介绍了对某型号高频大功率晶体管进行的失效分析。分析结果表明器件在寿命试验中发生击穿失效的主要原因是芯片的散热结构存在工艺和设计方面的问题，这也是影响高频大功率工作寿命的主要问题。     

新型分段式半柔软高频大功率同轴电缆

本文介绍传输功率高达５００ｋＷ、高频广播用大尺寸（外径２５４ｍｍ）同轴电缆的设计过程。这种新型传输线是半柔软的，以法兰连接段的长度生产，以标准的１２．２ｍ装运长度封装和运输。我们进行了初步的电气性能、热性能和结构分析，制作了试样并进行了测试。还在这种新型传输线的生产长度上完成了电气性能、机械性能和热性能的测试，对测试结果作了介绍。最后简单说明了敷设和维修方法。     

新一代超高速SiGe BiCMOS工艺研究进展

综述了近年来国际上SiGe BiCMOS工艺的最新研究成果和工艺量产情况,具体展现和讨论了不同机构所研发的器件结构、工艺流程及其性能,并且展望了器件及工艺进一步优化的方向。虽然目前传统的双多晶自对准选择性外延基区结构实现了最佳的量产性能,但受限于内外基区连接电阻和选择性外延基区薄膜的不均匀性,其器件性能很难再有进一步提高。非选择性外延基区结构在实验室获得了极高的性能,但其自对准特性较低,这妨碍了其工业量产和更大规模集成。维持HBT器件与更小尺寸基线CMOS的工艺兼容性变得越来越困难。对高性能、工业量产和低成本进行综合,仍然是一项具有较大挑战性的任务。     

SiGe异质结晶体管技术的发展

以全球信息产业需求及技术发展为背景,回顾了以能带工程为基础的、在现代通信领域得到广泛应用的SiGe异质结晶体管技术的发展历程。介绍了分子束外延、超高真空化学气象淀积和常压化学气象淀积3种典型的SiGe外延技术并对比了这三种技术的优缺点。在此基础上,对SiGe HBT技术进行了分析总结并列举了其典型技术应用。以IBM的SiGe BiCMOS技术为例,介绍了目前主流的SiGe异质结晶体管技术-SiGe BiCMOS技术的研究现状及典型技术产品。最后对正在发展中的SiGe FET技术做了简要介绍。在回顾了SiGe异质结晶体管技术发展的同时,认为未来SiGe异质结晶体管技术的提高将主要依赖于超薄SiGe基区外延技术。     

基于ICEPAK的高频逆变器的热设计及分析

本文以光伏并网高频逆变器为对象采用ICEPAK软件对其进行了热设计.首先比较了逆变器中主要发热元件的热损,选取损耗最大的主功能模块IGBT作为热设计对象,在此基础上比较分析了自然对流、无散热器的强迫风冷以及带散热器的强迫风冷三种方式的散热效果,最终选择了带散热器的强迫风冷作为该型号逆变器内部发热元件的散热方式,并完成了散热器和风机的性能参数选择.结果表明,采用这种散热方式,能够将IGBT的结温降至54℃以下,完全满足其可靠工作的温度要求.     

SiGe/Si HBT高频噪声特性研究

基于器件Y参数,对Si/Si1-xGexHBT的高频噪声进行了模拟。Si/Si1-xGexHBT的高频最小噪声系数随Ge组份x的增加而减小。与Si BJT相比,Si/SiGe HBT具有优异的高频噪声特性。     

SiGe/Si HBT低频噪声特性研究

对Si/Si1-xGexHBT的低频噪声进行了模拟。频率、基极电流、集电极电流、发射极几何尺寸(面积、条长)、Ge组份x、温度等诸多因素都对低频噪声有影响。模拟结果表明,Si/SiGeHBT具有优异的低频噪声特性。     

SiGe薄膜材料电阻率与掺杂浓度的关系研究

目前，应变Si1-xGex薄膜材料杂质浓度尚未有准确且简便易行的测试方法。为了快速准确地确定应变Si1-xGex薄膜材料的掺杂浓度，在研究应变Si1-xGex材料多子迁移率模型的基础上，采用Matlab编程模拟仿真，求解并建立了不同Ge组分下应变Si1-xGex薄膜材料掺杂浓度与其电阻率的关系曲线，讨论了轻、重掺杂两种情况下该关系曲线的变化趋势。通过Si1-xGex薄膜材料样品的四探针电阻率测试及电化学C-V掺杂浓度测试的对比实验，对本关系曲线进行了验证。     

新颖的Si_(1-x)Ge_x/Si异质结内光电发射长波红外探测器和焦平面阵列的发展

本文主要介绍新颖的Si_(1-x)Ge_x/Si异质结内光电发射长波红外探测器和焦平面阵列的现状、典型结构、性能参数及制备技术.     

高频大功率Si_(1-x)Ge_x/Si HBT研究进展

回顾了Si_(1-x)Ge_x/Si HBT在几十年中的重要进展以及目前的研究现状。通过不同材料器件的对比表明,Si1-xGex/SiHBT在高频功率应用方面存在着巨大的优势,并将在未来无线通信和射频设计中占据重要地位。通过对研制成功的高频大功率Si1-xGex/SiHBT性能参数和结构的分析,深刻探讨了目前限制高频大功率Si1-xGex/SiHBT发展的问题,提出了解决办法和对进一步研究的想法。     

应变硅n-MOSFET中电子迁移率的增强及其温度特性

采用减压化学气相淀积(RPCVD)技术在弛豫Si_(1-x)Ge_x虚拟衬底上赝晶生长应变硅层,以其为沟道材料制造得到的应变硅n-MOSFET表现出显著的性能提升。研究了通过改变Si_(1-x)Ge_x中Ge的摩尔组分x以改变硅帽层中的应变以及在器件制造流程中通过控制热开销来避免应变硅层发生弛豫等关键问题。在室温下,相对于体硅器件,应变硅器件表现出约87%的低场电子有效迁移率增强,在相同的过驱动电压下,饱和漏端电流增强约72%。在293 K到353 K的温度范围内研究了反型层电子有效迁移率和饱和漏端电流随温度的变化,实验结果表明,当温度升高时应变硅材料的电子迁移率增强倍数保持稳定。     

Calculation of band edge levels of strained Si/(111)Si_(1-x)Ge_x

Calculations were performed on the band edge levels of (111)-biaxially strained Si on relaxed Si_(1-x)Ge_x alloy using the k·p perturbation method coupled with deformation potential theory. The results show that the conduction band (CB) edge is characterized by six identicalvalleys, that the valence band (VB) edge degeneracies are partially lifted, and that both the CB and VB edge levels move up in electron energy as the Ge fraction (x) increases. In addition, the dependence of the indirect bandgap and the VB edge splitting energy on x was obtained. Quantitative data from the results supply valuable references for Si-based strained device design.     

Ge_xSi_1-x/Si异质结构的近红外吸收光谱测量

测量分析了采用 RRH/VLP—CVD 方法外延生长的 Ge_xSi_(1-x)/Si 异质结构中 Ge_xSi_(1-x)合金薄层的近红外吸收光谱。由谱线计算出 Ge_(0.15)Si_(0.85)与 Ge_(0.45)Si(0.55)合金层的带隙分别为1.02eV 和O.88eV,与相同组分的体合金一致。结果表明用红外吸收光谱测量研究异质结构薄层材料的能带结构及带隙是一种准确、简便的方法。     

射频Si/SiGe/Si HBT的研究

在Si／SiGe／SiHBT与Si工艺兼容的研究基础上，对射频Si／SiGe／SiHBT的射频特性和制备工艺进行了研究，分析了与器件结构有关的关键参数寄生电容和寄生电阻与Si／SiGe/Si HBT的特征频率fT和最高振荡频率fmax的关系，成功地制备了fT为2．5CHz、fmax为2．3GHz的射频Si／SiGe／SiHBT，为具有更好的射频性能的Si／SiGe／Si HBT的研究建立了基础。     

Three-dimensional modeling of the heat flow into a GaAs substrate. Influence of thermal phenomena on the RF behavior of power HBTs and technological optimization

Using three-dimensional modeling of the heat flow into the substrate, and taking into account the variation of thermal conductivity with temperature, we study the sensitivity of the thermal resistance R_TH to parameters such as the substrate thickness, its nature (GaAs, Si, AlN or diamond), the topology of the power source (length and width) or even the power density. Thus, we show that the transfer of active GaAs layers onto a host substrate with a higher thermal conductivity such as Si, AlN or diamond is of greater interest than the thinning of the substrate.We developed an accurate electrothermal model for the AlGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistor (HBT) allowing prediction of the static and mainly dynamic (RF) behavior at a high signal operating mode. We show that if the HBT layers are transferred onto a diamond substrate, a 50% gain in RF power can be expected at 10 GHz.Finally, we present the technological solutions investigated for the transfer and the heteroassembly of HBT active layers on substrates better suited for thermal dissipation.