具有TiN扩散阻挡层的n-GaAs欧姆接触的可靠性

提出了金属 -半导体欧姆接触退化的快速评估方法——温度斜坡快速评价法 ,并建立了自动评估系统 ,用该方法和系统测得的欧姆接触退化激活能 ,和传统方法相比 ,耗时少 ,所需样品少 ,所得结果和传统方法一致 .针对传统 Au Ge Ni/Au欧姆接触系统的缺点 ,提出了加 Ti N扩散阻挡层的新型欧姆接触系统 .实验表明新型欧姆接触系统的可靠性远远优于传统 Au Ge Ni/Au欧姆接触系统 .     

具有高电流处理能力的多发射极条微波功率GeSi HBT

本文对多发射极条(指)微波功率GeSi HBT进行了设计、制造和测试,并就测试结果对电流处理能力进行了研究.实验结果表明,对20～80指的GeSi HBT,发射极单位长度的电流密度I0在1.67～1.06A/cm之间变化.随发射极条数的增加,I0逐渐减少,分析认为这是由发射极条之间的热耦合引起有源区的温度非均匀分布而导致的.并且通过测试所得到的I0值,证明多指GeSi HBT可通过选择合适的发射极条数、条长和发射区面积获得更高的电流处理能力.     

具有高频高压大电流优值的超结集电区SiGe HBT

为了在兼顾特征频率( fT )和电流增益(β)的情况下有效提高器件的击穿电压( BVCBO/BVCEO ),利用SILVACO TCAD建立了npn型超结集电区SiGe异质结双极晶体管( heterojunction bipolar transistor,HBT)的器件模型.研究表明：通过在集电结空间电荷区( collector-base space charge region,CB SCR)内引入p型超结层可有效降低“死区”内的电场强度,使较高的电场强度转移至“死区”外较深的CB SCR内,进而在几乎不增加CB SCR宽度的情况下抑制碰撞电离,达到提高击穿电压、改善fT和β的目的.随着p型超结层厚度( dp )的增加,击穿电压BVCBO和BVCEO的改善也越明显.但dp值需优化,较大的dp值将引发Kirk效应,大幅降低器件的fT和β.进一步通过优化p型超结层的dp值,设计出一款dp为0.2μm且具有高频高压大电流优值( fT ×BVCEO ×β)的新型超结集电区SiGe HBT.结果表明：与传统SiGe HBT相比,新器件的fT ×BVCEO ×β优值改善高达35.5%,有效拓展了功率SiGe HBT的高压大电流工作范围.     

3～6GHz SiGe HBT Cascode低噪声放大器的设计

基于Jazz 0.35μm SiGe工艺设计一款满足UWB和IEEE802.11a标准的低噪声放大器.采用并联电感峰化技术与Cascode结构来展宽带宽;完成了芯片版图的设计,芯片面积为1.16 mm×0.78 mm;在带宽为3～6 GHz范围内,最大增益为26.9 dB,增益平坦度为±0.9 dB.放大器的输入输出匹配良好,其回波损耗S11和S22均小于-10dB,输入与输出驻波比小于1.5,1 dB压缩点为-22.9 dBm.在整个频段内,放大器无条件稳定.     

功率SiGe/Si HBT的温度特性

测量了Si/SiGe HBT在23~260℃温度范围内的Gummel图、理想因子n、不同基极电流下的发射结电压VBE、电流增益β、共发射极输出特性,以及Early电压VA的变化情况。结果表明,随电流和温度的增加,β减少,VBE随温度的变化率dVBE/dT小于同质结Si BJT。在高集电极-发射极电压和大电流下,在输出特性曲线上观察到了负微分电阻(NDR)特性。结果还显示,电流增益-Early电压积与温度的倒数(1/T)呈线性关系,这对模拟电路应用是很重要和有用的。     

提高半导体器件欧姆接触可靠性的扩散阻挡层及其应用

为了提高半导体器件欧姆接触的可靠性，一般要在金属化系统中加扩散阻挡层。文中介绍了阻挡层的种类及其特性，并进行了比较和讨论。最后给出了在实际成功应用的例子。     

Black方程中电流密度因子及精确测量技术的研究

本文对电迁徒参数电流密度因子ｎ及ｎ值的精确测量技术进行了深入研究。首镒提出了电流密度因子动态电流斜坡测试法。该方法与传统的ＭＴＦ法不同，利用专门设计的实验系统和实验样品，精确控制实验金属条湿，消除了高电流密度条件下焦耳热的影响，提高了ｎ值的测量精度与速度．     

基于噪声抵消的有源匹配SiGe HBT低噪声放大器设计

基于Jazz 0.35μm SiGe工艺,设计了一种满足2G、3G和WIMAX标准的有源匹配SiGe HBT低噪声放大器.利用共基极晶体管输入阻抗小和共集电极晶体管输出阻抗较小的特点,通过选取晶体管的结构和偏置电流,实现了输入、输出有源阻抗匹配.由于未采用占芯片面积大的电感,减少了芯片面积,芯片面积(含焊盘)仅为0.33mm×0.31 mm;由于共基极晶体管的噪声系数比共射极晶体管的噪声系数高,采用噪声抵消结构减少了其引入噪声.低噪声放大器在(0.6～3)GHz工作频带内,增益为17.8～19.2 dB,增益平坦度为±0.7 dB;有源输入、输出匹配良好;在整个频段内,无条件稳定.     

一种抑制选通器耐受性退化的两步写入方法

为了抑制选通-阻变(1S1R)交叉结构阵列在写操作过程中存在的选通器耐受性退化,对施加不同脉冲幅值和宽度的写入电压时HfO2/Ag纳米点阈值开关选通器件的耐受性退化情况进行了测试和分子动力学模拟.结果 表明,随着写入电压幅值和脉冲宽度的增加,选通器耐受性下降.基于此结果,提出一种将选通器开启过程和阻变存储器写过程分开操作的1S1R阵列两步写入方法来降低写过程中选通器上的分压,抑制选通器耐受性的退化.仿真和测试结果表明,相较于一步写操作方法,采用两步写入方法后,选通器件耐受性提高了一个数量级.此外,采用两步写入方法后,阵列能耗可降低58％以上,有利于大规模阵列的应用.     

采用全差分有源电感的高优值VCO

提出了一种高集成度高优值压控振荡器(VCO)。采用全差分有源电感,克服了传统螺旋电感面积大、不可调谐的缺点。采用可变电容阵列和开关电容阵列,既扩大了振荡频率的可调范围,又降低了相位噪声。采用改进型电流复用型负阻单元,降低了直流功耗和相位噪声。基于TSMC 0.13 μm CMOS工艺,利用ADS工具对该VCO进行了验证。结果表明,VCO的振荡频率范围为0.31~5.13 GHz,调节率高达177.7%。在1 MHz偏频处,相位噪声最低值为-125.3 dBc/Hz,直流功耗为63 mW,优值为-201.3 dBc/Hz,综合性能较好。