Si／Si1—x Gex异质结双极晶体管和Si双极晶体管高频性能的比较分析

本文介绍了对Si/Si1-x Gex异质结双极晶体管（HBT）和硅双极结晶体管（BJT）高频性能进行模拟比较的结果，其结构参数是为获得最高fT≈fmax设计的，模拟研究表明，（1）Si/Si1-xGex HBT具有64GHz的峰值fT(=fmax)，它比Si BJT提高了16．4％，（2）发射极充电时间对,高频性能有相当大的影响，即使电流密度高达80kAcm^-2时也是如此；（3）SiGe基区组分梯度和基区掺杂分布强烈影响着fT和fmax，研究发现高斯梯度分布具有最高的峰值fT=fmax，据估计其峰值截止频率比均匀掺杂分布高30％。（4）高频性能对集电极设计的依赖关系表明，要在fT,fmax和BVCBO间进行折衷处理，并且（5）通过降低发射区或基区掺要浓度，可设计出fT超过100GHz的Si1-xGexHBT，同样，通过提高基区掺杂浓度和降低非本征电容和电阻，可实现100GHz的fmax.