基区不均匀重掺杂对Si/SiGe/SiHBT基区渡越时间的影响

由于发射结(EB结)价带存在着能量差ΔEv,电流增益β不再主要由发射区和基区杂质浓度比来决定,给HBT设计带来了更大的自由度。为减小基区电阻和防止低温载流子冻析,可增加基区浓度。但基区重掺杂导致禁带变窄,禁带变窄的非均匀性产生的阻滞电场使基区渡越时间增加,退化了频率特性,特别是在低温下更为严重     

超薄基区SiGe HBT基区渡越时间能量传输模型

通过求解玻尔兹曼能量平衡方程，得出基区的电子温度分布，建立了考虑电子温度变化，适用于超薄基区SiGeHBT的基区渡越时间模型。该模型考虑了电子温度对迁移率的影响，基区重掺杂和Ge引起的禁带变窄效应及速度饱和效应。比较了用能量传模型与漂移扩散模型计算的截止频率，利用器件模拟软件ATLAS进行了模拟，结果与能量传输模型计算结果吻合。     

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。     

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。     

线性缓变SiGe HBT低温基区滚越时间的研究

提出了线性缓交ＳＩＧｅＨＢＴ的基区滚越时间τｂ的解析模型，基于该模型研究了基区渡越时问的低温行为。研究发现，τｂ随温度的降低而迅速减小，虽然大的基区Ｇｅ组份级变有利于τｂ的减少，但对小的基区缓变的ＨＢＴ，通过降低温度，也能使τｂ有较大的减小，改善其频率特性。     

与Si 工艺兼容的Si/ SiGe/ Si HBT 研究

我们对Si/SiGe/Si HBT及其Si兼容工艺进行了研究,在研究了一些关键的单项工艺的基础上,提出了五个高速Si/SiGe/Si HBT结构和一个低噪声Si/SiGe/Si HBT结构,并已研制成功台面结构Si/SiGe/Si HBT和低噪声Si/SiGe/Si HBT,为进一步高指标的Si/SiGe/Si HBT的研究建立了基础。     

基区重掺杂对SiGe HBT热学性能的影响

相对于同质结晶体管,异质结双极晶体管(HBT)由于异质结的存在,电流增益不再主要由发射区和基区掺杂浓度比来决定,因此可以通过增加基区掺杂浓度来降低基区电阻,提高频率响应,降低噪声系数,但基区掺杂浓度对器件热特性影响的研究却很少。以多指SiGeHBT的热电反馈模型为基础,利用自洽迭代法分析了基区重掺杂对器件集电极电流密度和发射极指温度的影响。通过研究发现,随着基区浓度的增加,SiGe HBT将发生禁带宽度变窄,基区反向注入发射区的空穴电流增大;同时,基区少子俄歇复合增强,这些都将减小集电极电流密度,降低发射极指温度,从而抑制发射极指热电正反馈,提高器件的热稳定性。     

全温区超薄基区SiGe HBT参数特性研究

分析了不同温度下超薄基区 Si Ge HBT中载流子温度及扩散系数随基区结构参数的变化 ,并给出了实验比较     

SOI SiGe HBT集电结渡越时间模型研究

根据器件实际工作情况,找出SOI器件与传统器件的不同,建立并研究了SOI SiGe HBT集电结渡越时间模型。结果表明,模型与集电区掺杂浓度、集电结偏置电压、传输电流有关,电流的增加恶化了渡越时间,进一步恶化了器件性能。所建模型与仿真结果一致。SOI SiGe HBT集电结渡越时间模型的建立和扩展为SOI BiCMOS工艺的核心参数,如特征频率的设计,提供了有价值的参考。     

过腐蚀自对准离子注入法制备SiGe HBT

用过腐蚀自对准离子注入工艺制备SiGe/Si异质结双极型晶体管,过腐蚀湿法腐蚀的横向钻蚀,为自对准离子注入提供了技术保障.对外基区的离子注入既减小了外基区的串联电阻,又有利于欧姆接触的制备,提高了器件的工艺成品率.     

过腐蚀自对准离子注入法制备SiGe HBT

用过腐蚀自对准离子注入工艺制备SiGe/Si异质结双极型晶体管,过腐蚀湿法腐蚀的横向钻蚀,为自对准离子注入提供了技术保障.对外基区的离子注入既减小了外基区的串联电阻,又有利于欧姆接触的制备,提高了器件的工艺成品率.     

GSMBE生长SiGe/Si材料的原位掺杂控制技术

在特定温控下对掺杂气体分子的状态和活性进行控制 ,建立了一套具有自主知识产权的气源分子束外延工艺生长 Si Ge/Si材料的原位掺杂控制技术。采用该技术生长的 Si Ge/Si HBT外延材料 ,可将硼杂质较好地限制在 Si Ge合金基区内 ,并能有效地提高磷烷对 N型掺杂的浓度和外延硅层的生长速率 ,获得了理想 N、P型杂质分布的 Si Ge/Si HBT外延材料     

MBE生长的具有高β,f_T,和f_(max)值的Si/SiGe HBT

Si/SiGe异质结双极晶体管(HBT)已通过采用MBE生长一完整的层结构而制作成功。典型的基区杂质浓度为2×10~(19)cm~(-3),这远远地超过发射区的杂质浓度,结果薄层电阻为1kΩ/□左右。器件显示500V Early电压,室温下最大的电流增益为550,77K下上升到13000。制作在掩埋层衬底上的器件,其f_(max)为40GHz,这是已报道的Si/SiGe HBT的最大值。特征频率达42GHz,这是采用MBE生长的这类晶体管的最高值。     

一种新型n-区多层渐变掺杂SiGe/Si功率开关二极管

n^-区掺杂浓度采用多层渐变式结构的p^ (SiC．e)-n^--n^ 异质结功率二极管。对该新结构的反向恢复特性及正反向I-V特性进行了模拟,从器件运行机理上对模拟结果做出了详细的分析。与n^-区固定掺杂的普通p^ (SiGe)-n^--n^ 二极管相比。在正向压降基本不发生变化的前提下,渐变掺杂后的器件反向恢复时间可缩短一半,反向峰值电流能降低33％,反向恢复软度因子可提高1．5倍。并且,随着n^-区渐变掺杂的层数增多,反向恢复特性越好。