自对准GaInP/GaAs HBT器件

利用发射极金属掩蔽进行内切腐蚀的方法研制成自对准InGaP/GaAs异质结双极晶体管 (HBT),其特征频率(ft)达到54GHz,最高振荡频率(fmax)达到71GHz,并且,这种方法工艺简单,成品率高.文中还对该结果进行了分析,提出了进一步提高频率特性的方法.     

高电流截止频率GaInP／GaAs HBT

本文简要介绍了ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ ＨＢＴ的发展现状，用湿法工艺制作了自对准ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ ＨＢＴ，其电流截止频率高达５０ＧＨＺ，性能优于我们在同等工艺条件下制作的ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓＨＢＰ。     

自对准AlGaAs/GaAs微波异质结双极晶体管(HBT)

本文提出了一种制作HBT采用的垂直台面结构自对准工艺.利用该工艺及对A1GaAs/GaAs具有高选择比的化学湿法腐蚀剂,已研制成微波HBT.发射区台面与基极电极间隙为0.1μm,最大直流电流增益为40,截止频率f_T为10GHz.     

不同集电结结构的AlGaInP/GaAs异质结双极晶体管

设计并制备了三种不同集电结结构的A lG aInP/G aA s异质结双极晶体管,计算给出了三种集电结能带结构。通过对三种HBT的直流特性测试表明,N pN型HBT因异质集电结的导带尖峰出现电子阻挡效应;N p iN型HBT集电结引入i-G aA s层能有效克服电子阻挡效应,同时还具有拐点电压Vknee小、开启电压Voffset小、击穿电压BVCEO大等优点,但由于i-G aA s层引入增加了基区电子扩散长度,使器件电流增益有所下降。     

AlGaAs/GaAs HBT电压比较器

本文对异质结双极晶体管(HBT)电压比较器进行了理论分析,设计并制作了国内第一个AlGaAs/GaAs HBT电压比较器电路。首先,分析了HBT的基本工作原理;然后比较详细地分析了ECL电压比较器的工作原理并进行了设计。随后介绍了HBT的E-M模型,提取了模型参数,并对电路进行了模拟;最后全面介绍了AlGaAs/GaAs HBT电压比较器的制作过程。测试结果表明,HBT器件直流电流增益大于100,f_T为15.2GHz,f_(max)为14.8GHz;电路具有取样和锁存能力,并具有电压比较器的初步功能。     

InGaP/GaAs HBT器件研究中的几个重要问题

本文分析了InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)微波器件研制中的一些重要问题,优化了发射结阻挡层厚度,解决离子注入实现器件隔离的问题,设计制备出发射极尺寸为(3μm×40μm)×3的HBT单管,并进行了测试。     

钝化边的制作及其对不同尺寸自对准InGaP/GaAs HBT性能的影响

采用全耗尽的InGaP材料在基区GaAs表面形成钝化边(passivation ledge)的方法,研制出了带钝化边的自对准InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT).通过对不同尺寸、有无钝化边器件性能的比较得出:钝化边对提高小尺寸器件的直流增益有明显效果,对器件的高频特性无明显影响.此外,钝化边的形成改善了所有实验器件的长期可靠性.     

钝化边的制作及其对不同尺寸自对准InGaP/GaAs HBT性能的影响

采用全耗尽的In Ga P材料在基区Ga As表面形成钝化边(passivation ledge)的方法,研制出了带钝化边的自对准In Ga P/Ga As异质结双极晶体管(HBT) .通过对不同尺寸、有无钝化边器件性能的比较得出:钝化边对提高小尺寸器件的直流增益有明显效果,对器件的高频特性无明显影响.此外,钝化边的形成改善了所有实验器件的长期可靠性.     

钝化边沿的制作及其对GaInP／GaAs SHBT性能的影响

利用光刻胶形成保护侧墙，用湿法腐蚀来形成发射极钝化边沿。这种方法工艺简单，不需要额外的绝缘介质作为掩膜，也不需要双层腐蚀终止层。研发出了带发射极钝化边沿的GaInP／GaAs单异质结双极型晶体管（SHBT），并对不同尺寸有无钝化边沿的器件特性进行对比，结果表明钝化边沿能有效改善小尺寸器件的直流特性，对器件的高频特性无明显影响。     

SiGe HBT器件的研究设计

研制了一种平面集成多晶发射极SiGe HBT,并对SiGe HBT设计进行了研究分析。给出了双极晶体管的结构和关键工艺参数,并进行了流片测试,结果表明,在室温下电流增益β大于1500,最大达到3000,Vceo为5V,厄利电压VA大于10V,βVA乘积达到15000以上。这种器件对多晶Si发射极As杂质浓度分布十分敏感。     

自对准InGaP/GaAs HBT单片集成跨阻放大器

对自对准 In Ga P/ Ga As HBT单片集成跨阻放大器进行了研究 .采用发射极金属做腐蚀掩膜并利用 Ga As腐蚀各向异性的特点来完成 BE金属自对准工艺 ,最终制作出的器件平均阈值电压为 1.15 V,单指管子电流增益为5 0 ,发射极面积 4μm× 14μm的单管在 IB=2 0 0μA和 VCE=2 V偏压条件下截止频率达到了 4 0 GHz.设计并制作了直接反馈和 CE- CC- CC两种单片集成跨阻放大器电路 ,测量得到的跨阻增益在 3d B带宽频率时分别为 5 0 .6 d BΩ和 4 5 .1d BΩ ,3d B带宽分别为 2 .7GHz和 2 .5 GHz,电路最小噪声系数分别为 2 .8d B和 3.2 d B.     

10Gb/s光调制器InGaP/GaAs HBT驱动电路的研制

采用自行研发的4英寸InGaP/GaAs HBT技术,设计和制造了10Gb/s光调制器驱动电路.该驱动电路的输出电压摆幅达到3V_pp,上升时间为34.2ps(20~80%),下降时间为37.8ps(20~80%),输入端的阻抗匹配良好(S11=-12.3dB@10GHz),达到10Gb/s光通信系统(SONET OC-192,SDH STM-64)的要求.整个驱动电路采用-5.2V的单电源供电,总功耗为1.3W,芯片面积为2.01×1.38mm².     

Analysis of the electrical characteristics of GaInP/GaAs HBTs including the recombination effect

An analytical model is used to predict the effects of surface recombination current on the gain and transit time of GaInP/GaAs heterojunction bipolar transistors (HBTs). The present analysis shows that consideration of the recombination current gives current gain values that are comparable to those of the experimental results. The dependence of current gain on temperature, base doping and emitter area are also analyzed, and the variation in collector current with emitter-base voltage, temperature and doping is considered.     

一种用于InGaP/GaAs HBT的简化的VBIC模型

提出一个应用于InGaP/GaAs HBT的简化的VBIC模型,描述了模型参数的提取方法,并把此模型应用于单、多指InGaP/GaAs HBT器件的建模.对器件的I-V特性及50MHz～15GHz频率范围内S参数进行了测量和仿真.结果表明,50MHz～9GHz频率范围内,简化后模型可对InGaP/GaAs HBT交流小信号特性进行较好的表征.     

Optimization of Multi-layer AR Coatings for GaInP／GaAs Tandem Solar Cells

The AR coatings for GaInP/GaAs tandem solar cell are simulated. Results show that, under the condition of the lack of suitable encapsulation, a very low energy loss could be reached on MgF2/ZnS system;in the case of glass encapsulation,the Al2O3/ZrO2 and Al2O3/TiO2 systems are appropriate choice; for AlInP window layer,the thickness of 30nm is suitable.     

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.     

Effects of high temperature annealing on the device characteristics of Ga0.52In0.48P/GaAs and Al0.52In0.48P/GaAs heterojunction bipolar transistors

GaInP/GaAs and AlInP/GaAs heterojunction bipolar transistor (HBT) structures were grown by low pressure metalorganic vapor phase epitaxy and annealed at various temperatures up to 675°C for 15 min. Subsequent comparisons with HBTs fabricated on both annealed and unannealed control samples showed no effects for annealing up to and including 575°C, but significant changes in the electrical characteristics were observed at an annealing temperature of 675°C. For the GaInP/GaAs devices, the base current increased by a significant amount, reducing the gain and increasing the base current ideality factor from 1.07 to 1.9. Photoluminescence and electrical measurements on the structures indicated that both the emitter and base were affected by an increase in the recombination times in those regions. These effects were attributed to an out-diffusion of hydrogen from the base during annealing. The emitter of the AlInP/GaAs HBT was affected less by the hydrogen diffusion because of the larger bandgap. These observations have important implications for device performance dependence on the details of the temperature/time profile subsequent to the base growth.     

高功率密度自对准结构AlGaAs/GaAs异质结双极晶体管

利用各向异性的湿法刻蚀和侧墙隔离技术实现了发射极金属和基极金属的自对准 ,采用该自对准技术成功地研制出了自对准结构的 Al Ga As/ Ga As异质结双极晶体管 ,器件直流电流增益大于 2 0 ,电流增益截止频率 f T 大于30 GHz,最高振荡频率 fmax大于 5 0 GHz,连续波功率测量表明 :在 1d B增益压缩时 ,单指 HBT可以提供 10 0 m W输出功率 ,对应的功率密度为 6 .6 7W/ m m,功率饱和时最大输出功率 112 m W,对应功率密度为 7.48W/ m m,功率附加效率为 6 7%