缓变基区对HBT性能的影响

本文提出了新的模拟HBT性能的流体动力学传输模型，考虑了能量（动量）方程中的各个物理量，不同能谷散射对能量弛豫时间影响以及异质结能带的各种效应．分析了发射结和基区Al组分的缓变与AlGaAs／GaAsHBT性能的关系，提出了器件优化设计的原则．     

SiGe HBT大电流密度下的基区渡越时间模型

在考虑基区扩展效应及载流子浓度分布的基础上，建立了SiGe HBT的基区渡越时间模型。该模型既适合产生基区扩展的大电流密度，又适合未产生基区扩展的小电流密度。模拟分析结果表明，与Si BJT相比，SiGe HBT基区渡越时间显著减小，同时表明，载流子浓度分布对基区渡越时间有较大影响。     

低温基区轻掺杂硅双极晶体管的温度比例因子设计规则

通过对电流增益温度模型的分析，表明发射区重掺杂引起的禁带变窄效应是低温下双极晶体管电流增益衰变的主要原因，提出了用温度比例因子设计低温基区轻掺杂双极晶体管的新设计方法，计算机模拟表明结果良好。     

SiGe HBT基区渡越时间研究

对基于SiGe HBT基区本征载流子浓度和电子迁移率依赖于掺杂、基区Ge组分分布和速度饱和效应的基区渡越时间进行了研究。结果表明,相同Ge组分条件下,基区渡越时间bτ随WB由100 nm减薄到50 nm,降低了74.9%;相同WB,Ge组分为0.15比0.1 Ge组分的bτ减小了33.7%。该研究与其他文献的结果相吻合,可为SiGe HBT基区设计提供一定的理论指导。     

SiGe基区异质结晶体管电流和频率特性的解析模型

给出了一个适用于分析SiGe基区异质结晶体管电流和频率特性的解析模型,并利用该模型分析了基区掺杂和组分均级变的SiGe异质结晶体管的电流增益、截止频率、最高振荡频率。模型中考虑了由于基区重掺杂和Ge的掺入引起的禁带窄变效应、载流子速度饱和效应。解析模型的计算结果与实验的对比证实了本模型可适用于器件的优化设计和电路的模拟。     

双极器件中硅基区和锗硅基区的禁带变窄量

采用一种新的方法计算双极器件中离子注B硅基区和原位掺B的锗硅基区禁带变窄量．在器件基区的少子迁移率、多子迁移率和方块电阻已知的情况下,应用这种方法只需测量室温和液氮温度下的电学特性就可以获得禁带变窄量．这种方法从双极晶体管的集电极电流公式出发,利用VBE做自变量,在室温和液氮温度下测量器件的Gummel图,选取lnIC随VBE变化最为线性的一部分读出VBE及相应的IC数值,获得两条VBE-lnIC直线,通过求解两条直线的交点可以计算出基区的禁带变窄量ΔEG．利用这种方法测试了硅双极器件和锗硅基区双极器件,其基区禁带变窄量分别为41meV和125meV,这个测量结果与文献中的数值符合较好．     

低温硅双极晶体管基区优化设计

常规双极晶体管在７７Ｋ下电流增益和频率性能都严重退化。本文首先分析了低温双极晶体管基区Ｇｕｍｍｅｌ数，基区方块电阻，渡越时间和穿通电压等参数与温度及基区掺杂的关系，然后讨论了低温双极器件基区的优化设计问题。     

异质结双极晶体管基区复合电流的解析模型

从求解异质结双极晶体管基区的二维电流连续性方程出发，推导出了基区少数载流子浓度的解析解，由此获得了基区各处复合电流的解析表达式。基于该模型完成了算法研究和软件编制，计算出了器件所能达到理论电流增益。     

双极器件中硅基区和锗硅基区的禁带变窄量

采用一种新的方法计算双极器件中离子注 B硅基区和原位掺 B的锗硅基区禁带变窄量 .在器件基区的少子迁移率、多子迁移率和方块电阻已知的情况下 ,应用这种方法只需测量室温和液氮温度下的电学特性就可以获得禁带变窄量 .这种方法从双极晶体管的集电极电流公式出发 ,利用 VBE做自变量 ,在室温和液氮温度下测量器件的Gum mel图 ,选取 ln IC随 VBE变化最为线性的一部分读出 VBE及相应的 IC数值 ,获得两条 VBE- ln IC直线 ,通过求解两条直线的交点可以计算出基区的禁带变窄量ΔEG.利用这种方法测试了硅双极器件和锗硅基区双极器件 ,其基区禁带变窄量分别为     

基区复合电流对双极晶体管厄利电压的影响

推导了在考虑了基区复合电流后双极晶体管厄利电压的理论表达式。用该表达式计算了Si/SiGe异质结双极晶体管的厄利电压,并且与仿真结果进行了比较。比较结果表明,两种情况下计算出的厄利电压值符合良好。     

Npn型HBT准中性均匀基区的HHTM一维解析模型

从异质结构流体动力学模型方程（ＨＨＴＭ）出发，经适当近似，得到了Ｎｐｎ型ＨＢＴ准中性均匀基区饱和电流密度的解，定义了一个判别基区是否存在准弹道输运的判别因子─－弹道比ｒＢ，指出为了实现基区准弹道输运，应使ｒＢ《１．对（Ａｌ，Ｇａ）Ａｓ／ＧａＡｓＮｐｎ型ＨＢＴ而言，这一条件意味着基区宽度Ｗａ《１００ｎｍ。因此为了实现准弹道基区输运，应将（Ａｌ，Ｇａ）Ａｓ／ＧａＡｓＮｐｎ型ＨＢＴ的基区宽度从目前的５０～１００ｎｍ降低到３０ｎｍ以下。     

Analytical Modeling of Base Transit Time of SiGe HBTS Including Concentration Dependent Bandgap Narrowing Effect

Heterojunction Bipolar Transistors with SiGe base and Si emitter and collector have increasingly become important in high speed applications in electronics due to better performance of these devices with a modest increase in complexity of fabrication process.Speed of these devices is mainly determined by transit time of minority carriers across the device.Base transit time is the most important component of the total transit time.An analytical model is developed here to predict the variation of base transit time with Ge content,base doping concentration,temperature,and other device parameters.Studies have been made for both uniform and exponential doping distributions with different Ge profiles in the base region.Band gap narrowing effect due to high doping concentration is also taken into account in the model.     

Temperature dependence of 1/f noise in polysilicon-emitter bipolar transistors

1/f noise was measured on polysilicon-emitter bipolar n-p-n and p-n-p transistors over a temperature range of 173K相似文献   

新型阶梯变掺杂SiC漂移阶跃恢复二极管

漂移阶跃恢复二极管(DSRD)一般应用于超宽带脉冲信号源,可以将纳秒级高压脉冲换向负载,这对于输出脉冲的上升前沿有很高的要求.文章提出了一种具有基区变掺杂的新型宽禁带材料漂移阶跃恢复二极管,将传统的基区掺杂变为阶梯式的浓度分布,基区内形成由浓度差导致的内建电场,该内建电场在DSRD放电回路反向泵浦阶段调节载流子分布,并...     

Si-Ge异质结基区混合模式晶体管的提出和模拟

在常规混合模式晶体管的基础上提出一种新结构的器件—— Si- Ge异质结基区混合模式晶体管。由于基区采用禁带宽度较窄的 Si- Ge合金材料 ,引起空穴向发射区反注入势垒的提高 ,使 IB空穴电流减小 ,从而提高了注入效率 ;迁移率增高 ,从而提高特征频率。因而这种器件具有 β高、基区电阻低、基区渡越时间短等优点。通过器件模拟证实了该器件具有输出电流大、低温放大倍数极高、常温放大倍数较高、特征频率高等优点 ,是下一代 IC的发展方向     

适合器件设计和电路模拟的SiGe基区HBT物理模型

提出了一个模拟ＳｉＧｅ基区ＨＢＴ器件特性的物理模型。在基区部分考虑了发射结处的价带不连续、大注入效应、Ｇｅ组份变化及重掺杂效应引起的能带变化的影响；在集电区分析时考虑了基区推出效应、载流子速度饱和效应、电流引起的空间电荷区效应以及准饱和效应。在此基础上给出了ＳｉＧｅ基区ＨＢＴ器件的电流和电荷公式。同时开发了ＳｉＧｅ基区ＨＢＴ的直流瞬态模型和小信号模型。利用修改的ＳＰＩＣＥ程序模拟了实际ＳｉＧｅ基区     

Visualizing the doping profile of a silicon germanium HBT with polysilicon emitter using electron holography

Modern bipolar transistors use polysilicon emitters and an epitaxial grown silicon germanium (SiGe) base. For device optimization, both the SiGe base and the region of the diffused emitter is of special interest. In this paper, electron holography is applied to visualize and directly measure the two-dimensional distribution of the local potential in a high-performance SiGe heterojunction bipolar transistor. Special emphasis is put on investigating the region of the emitter diffused into the epitaxially grown base layer. In addition, we investigate the self-aligned base-link construction. We compare electron holographic measurements of the whole transistor to secondary ion mass spectrometric (SIMS) data and discuss the results.     

GAT实现高频率与高基区穿通电压兼容特性分析

通过作者最近建立的关于 GAT器件集电结耗尽层电位分布和电场分布的二维解析模型 ,定量研究了 GAT的基区穿通电压 VPI,并且解释了该器件实现高频率与高电压兼容的实验结果。     

Modeling hot-electron gate current in Si MOSFET's using a coupleddrift-diffusion and Monte Carlo method

A coupled two-dimensional drift-diffusion and Monte Carlo analysis is developed to study the hot-electron-caused gate leakage current in Si n-MOSFETs. The electron energy distribution in a device is evaluated directly from a Monte Carlo model at low and intermediate electron energies. In the region of high electron energy, where the distribution function cannot be resolved by the Monte Carlo method due to limited computational resources, an extrapolation technique is adopted with an assumption of a Boltzmann tail distribution. An averaging method is employed to extract the effective electron temperature. Channel hot electron injection into a gate via quantum tunneling and thermionic emission is simulated, and electron scattering in the gate oxide is taken into account. The calculated values of gate current are in good agreement with experimental results. The simulation shows that the most serious hot electron injection occurs about 200-300 Å behind the peak of average electron energy due to a delayed heating effect