HBT大信号模型及PIN/HBT集成光接收前端设计

对GP大信号模型及其参数提取方法进行了研究,并对发射极尺寸为2μm×19μm的InP/InGaAs HBT进行了建模.模型的仿真结果表明,所建模型能较为精确地表征实际HBT器件的直流和高频小信号特性.基于建立的HBT大信号模型设计并制备出InP基PIN+HBT单片集成光接收前端,经在片测试,集成前端的3dB带宽可达3GHz.     

InP基HBT GP大信号模型直流参数提取的研究

基于HBT特殊的物理机理及结构,将适用于BJT的GP大信号模型用于InP基HBT的研究中.通过构建误差函数,采取解析法提取了该模型中的13项SPICE直流参数.并设计了参数提取实验装置,最后将研究结果用于发射极为2μm×19μm的InP/InGaAs HBT建模中.通过对比模型仿真和器件实测的数据可以看出,本文采用的HBT GP模型准确度高,可以较好地表征实际HBT器件的直流特性.     

一种新颖的HBT小信号模型参数直接提取方法

提出了一种改进了的HBT小信号参数直接提取的方法。该方法中在提取极间寄生参数的基础上采用fly-back技术提取发射极和集电极电阻,降低了传统的采用集电极开路的方法提取全部电阻参数的复杂度,并且建立了一套完整的直接提取HBT小信号模型的新方法。与文献报道的小信号模型参数提取的方法相比,该方法的优点是,提取过程具有简明清晰的物理意义,提取速度快,并且具有较好的精度和较宽频带范围的可实用性。     

用于InP HBT的Agilent HBT模型参数提取流程

介绍了Agilent HBT大信号模型参数提取方法,继承并改进了Gummel-Poon模型和VBIC模型参数的提取方法,以及对分布电容、本征电阻和渡越时间的参数提取技术,并对单指InP HBT器件进行了测量和仿真.实验结果表明,该模型对InP HBT直流特性及50MHz～25GHz频率范围内的交流小信号特性都能进行较好的表征.     

Ⅲ-Ⅴ族化合物HBT模型参数提取

对Ⅲ-Ⅴ族化合物HBT模型本征集电极和发射极电流方程进行了改进,加强了模型的拟合能力.给出了HBT在零偏和冷偏下的等效电路模型,为精确提取基-射、基-集结本征和外围结电容,开发出一种新的、从零偏条件下测量所得S参数中直接提取本征、外部结电容的方法,该方法同时允许本征集电极电阻(Rci)的解析提取.运用该方法精确提取了一发射结面积为180μm2的GaAs HBT器件参数,验证结果表明,算法精度可达40GHz.     

用于InP HBT的Agilent HBT模型参数提取流程

介绍了Agilent HBT大信号模型参数提取方法,继承并改进了Gummel-Poon模型和VBIC模型参数的提取方法,以及对分布电容、本征电阻和渡越时间的参数提取技术,并对单指InP HBT器件进行了测量和仿真.实验结果表明,该模型对InP HBT直流特性及50MHz～25GHz频率范围内的交流小信号特性都能进行较好的表征.     

Ⅲ-Ⅴ族化合物HBT模型参数提取

对Ⅲ-Ⅴ族化合物HBT模型本征集电极和发射极电流方程进行了改进,加强了模型的拟合能力.给出了HBT在零偏和冷偏下的等效电路模型,为精确提取基-射、基-集结本征和外围结电容,开发出一种新的、从零偏条件下测量所得S参数中直接提取本征、外部结电容的方法,该方法同时允许本征集电极电阻(Rci)的解析提取.运用该方法精确提取了一发射结面积为180μm2的GaAs HBT器件参数,验证结果表明,算法精度可达40GHz.     

III-V族化合物HBT模型参数提取

对III-V族化合物HBT模型本征集电极和发射极电流方程进行了改进，加强了模型的拟合能力. 给出了HBT在零偏和冷偏下的等效电路模型，为精确提取基-射、基-集结本征和外围结电容，开发出一种新的、从零偏条件下测量所得S参数中直接提取本征、外部结电容的方法，该方法同时允许本征集电极电阻（Rci) 的解析提取. 运用该方法精确提取了一发射结面积为180μm2的GaAs HBT器件参数，验证结果表明，算法精度可达40GHz.     

一种改进的InP HBT小信号模型的直接提取法

提出了一种改进的直接提取方法来提取InP HBT小信号等效电路中的模型参数,并将其成功地应用InP异质结双极晶体管（HBT）小信号等效电路。在所采用的模型中考虑了分布式基极-集电极电容效应。与其他直接参数提取方法相比,该方法从外围寄生元件到内部本征元件依次进行参数提取,提取过程较为清晰。除寄生参数外,其余所有的参数计算均未经过任何简化近似。该方法依赖于S参数的测量,所有等效电路参数直接从S参数数据中提取,而无需任何基于初始值的近似。在0.1 ~ 40 GHz的频率范围内,直接提取法在InP HBT上得到了成功的验证,并在整个频率范围内得到了较好的测量结果与计算结果的一致性。     

一种改进的InP HBT小信号模型的直接提取法（英文）

提出了一种改进的直接提取方法来提取InP HBT小信号等效电路中的模型参数,并将其成功地应用InP异质结双极晶体管(HBT)小信号等效电路。在所采用的模型中考虑了分布式基极-集电极电容效应。与其他直接参数提取方法相比,该方法从外围寄生元件到内部本征元件依次进行参数提取,提取过程较为清晰。除寄生参数外,其余所有的参数计算均未经过任何简化近似。该方法依赖于S参数的测量,所有等效电路参数直接从S参数数据中提取,而无需任何基于初始值的近似。在0.1～40 GHz的频率范围内,直接提取法在InP HBT上得到了成功的验证,并在整个频率范围内得到了较好的测量结果与计算结果的一致性。     

一种新的HBT小信号模型参数优化提取法

阐述了一种新的异质结双极型晶体管（HBT）的小信号模型参数提取方法――综合多偏置点优化参数提取法. 对HBT小信号模型进行推导并确定外部参数和内部参数的计算公式;介绍了多偏置点优化算法,并在GaInP/ GaAs HBT器件上进行了鲁棒性和精确性测试. 实验采用了一系列随机初始值,结果表明提取的参数值具有唯一收敛性和精确性,仿真结果与测量数据的相对误差小于1%.     

SiGe HBT小信号和大信号建模与分析北大核心CSCD

基于异质结双极晶体管(HBT)优良的微波特性,精确建模对使用该类器件进行电路设计具有重要的意义。介绍了HBT所具有的独特优越性,采用Gummel-Poon等效电路模型对常用HBT进行了小信号和大信号模型的建立,加入了寄生电感等效衬底寄生参数,测试了SiGe HBT在不同偏置下的S参数及I-V特性曲线,利用半解析方法分析了非线性模型的参数提取,讨论了本征参数和寄生参数的拟合优化。给出了关于HBT大信号和小信号等效电路模型,对比实测参数进行验证,建立模型在测试频率范围内拟合结果和测试结果吻合良好。     

SiGe HBT非准静态小信号等效电路的参数提取

提出了一种硅锗异质结双极型晶体管（SiGe HBT）非准静态效应的小信号等效电路模型的参数提取方法。整个参数提取过程建立在由非准态效应的小信号等效电路推导出的一系列泰勒级数解析公式并结合参数直接法,该方法依赖于测量的S参数,不使用任何的数值优化法,参数提取结果使用CAD仿真验证。结果表明该参数提取方法简单易行,较为精确,该方法能够用到不同工艺SiGe HBT参数提取。     

110 GHz铟磷异质结双极晶体管小信号模型参数提取方法

介绍了一种可以用于频率高达110GHz的InP基HBT小信号模型模型参数提取方法, 并且在所提出的模型中考虑了基极馈线的趋肤效应.该方法将直接提取和优化技术相结合, 将本征参数描述为寄生电阻的系列函数进行后续优化.实验结果表明在2～110GHz频率范围内S参数吻合很好.     

110 GHz铟磷异质结双极晶体管小信号模型参数提取方法（英文）

介绍了一种可以用于频率高达110GHz的InP基HBT小信号模型模型参数提取方法,并且在所提出的模型中考虑了基极馈线的趋肤效应.该方法将直接提取和优化技术相结合,将本征参数描述为寄生电阻的系列函数进行后续优化.实验结果表明在2～110GHz频率范围内S参数吻合很好.     

一种能抑制HBT Kink效应的新型复合管

介绍了GaAs异质结双极型晶体管(HBT)的Kink效应及其对宽带匹配的影响,并根据负反馈原理,提出了一种新型的HBT复合管结构.通过对该结构进行小信号分析和计算机软件仿真,该复合晶体管在整个测试频段内输出阻抗接近于一个简单的RC串联电路,并且输出电阻在很宽的频率范围内保持稳定.采用2 μm InGaP/GaAs HBT半导体工艺技术流片测试,结果表明,在0.1～20 GHz(接近该HBT的截止频率)的频率范围内所提出的新型HBT复合管抑制了Kink效应并与理论分析结果及计算机仿真结果相吻合.采用该复合管作为宽带放大器的有源器件可以在很大程度上简化匹配电路的设计并且不会显著增加芯片面积和功耗.     

微波HBT建模技术研究综述

本文对微波异质结双极型晶体管(HBT)发展及其应用现状、用于HBT器件的等效电路模型,以及HBT器件大、小信号建模技术、模型参数提取方法及研究进展进行述评.     

InP/InGaAs HBT的频率特性分析

频率特性是异质结双极型晶体管(HBT)设计中应首先考虑的因素,而fT,fmax则是HBT最主要的频率性能指标.首先基于InP/InGaAs HBT器件的物理结构构建了小信号等效电路模型,对该模型进行了理论分析,随后基于提取的有效参数结果,对该等效电路模型的频率特性进行了详细的计算和仿真,分析了影响fT,fmax的一些主要因素,得出的结论对于InP/InGaAs HBT的设计制作和性能优化具有一定的指导作用.     

一种基于传输线理论的pn结二极管小信号模型

为了精确表征毫米波频段pn结二极管的特性,提出了一种基于传输线理论的pn结二极管小信号模型。该模型包括表征pn结的本征部分和寄生部分。以量化的pn结耗尽区串联电阻作为中间项,通过非线性传输线理论近似方法,推导出全新的pn结二极管小信号模型的拓扑结构。通过导纳参数和阻抗参数的参数解析提取方法,提取等效电路中各元件参数值。使用某磷化铟(InP)工艺线加工所得2×3μm、8×8μm、4×16μm二极管的散射参数数据进行验证。结果表明,在1～110 GHz频率范围内,不同偏压的模型仿真结果与测试结果均吻合较好,同时也能表明模型在毫米波频段内有良好的适用性。     

SiGe HBT高频噪声等效模型研究

对硅锗异质结双极型晶体管（SiGe HBT）等效高频噪声模型进行了研究,在建模过程中,SiGe HBT的等效电路为小信号准静态等效电路,使用二端口网络噪声相关矩阵技术从实测噪声参数提取基极和发射极的散粒噪声,提取结果与几种散粒噪声模型进行对比分析,重点研究半经验模型建立过程,对半经验模型与常用的噪声模型使用CAD仿真验证,结果表明了半经验模型的有效性、更具准确性,该半经验模型能够用到不同工艺SiGe HBT的高频噪声模拟。