8nm基区宽度负阻双异质结晶体管的设计与研制

本文利用分子束外延(MBE)技术能精确控制外延层厚度的特点,与选择性腐蚀技术相结合,实现了纳米级超薄基区宽度.利用集电极电压VCE调制中性基区宽度可以改变基极电阻,从而产生微分负电阻(NDR),根据这一物理机制,设计并研制成功性能优良的8 nm基区n-InGaP/P+-GaAs/n-InGaP负阻双异质结晶体管(NDRDHBT).该器件显示出基极电压VBE调制的"∧"型负阻集电极电流IC-集电极电压VCE特性,电流峰谷比(PVCR)趋于无穷大;表征基极电压调制电流能力的峰值电流跨导ΔIP/ΔVBE高达11.2 ms;击穿电压达到12 V,可用于高频振荡调制和高速数字电路.

非掺杂区对GaAs隧道结的优化

有效提高隧道结的峰值隧道电流密度(J_p)是提高多结太阳电池(MJSC)聚光倍数和光电转换效率的关键。根据有限表面源扩散原理求解Fick扩散方程得到了隧道结界面处杂质扩散浓度分布,发现隧道结界面处的杂质扩散会增加空间电荷区宽度,导致隧道结的J_p降低。通过在隧道结中间加入非掺杂区(Ⅰ区)的方法对隧道结结构进行优化,分析得出厚度合适的Ⅰ区可以减小界面处杂质扩散带来的不利影响。基于该分析设计了一系列GaAs隧道结结构,采用分子束外延(MBE)技术获得了外延样品,结果表明在生长温度和掺杂浓度不变的情况下,隧道结中加入合适厚度的Ⅰ区可以提高J_p。