SiGe HBT大信号扩散电容模型研究

基于SiGeHBT(异质结双极晶体管)大信号等效电路模型,建立了SiGeHBT大信号发射结扩散电容模型和集电结扩散电容模型。该模型从SiGeHBT正反向传输电流出发,研究晶体管内可动载流子所引起的存储电荷(包括正向存储电荷和反向存储电荷)的基础上,同时考虑了厄利效应对载流子输运的影响,其物理意义清晰,拓扑结构简单。将基于大信号扩散电容模型的SiGeHBT模型嵌入PSPICE软件中,实现对SiGeHBT器件与电路的模拟分析。对该模型进行了直流特性模拟分析,直流模拟分析结果与文献报道的结果符合得较好,瞬态特性分析结果表明响应度好。

中子和电子辐照诱发硅NPN晶体管负电容现象的机理分析

研究了硅NPN双极型晶体管(C2060)的中子和电子辐照效应。实验结果显示:经中子和电子辐照后,晶体管扩散电容出现退化,甚至出现负电容(NC)现象;电子辐照后晶体管势垒电容出现明显退化,而中子辐照后并无此现象。对中子和电子辐照后晶体管的退化机理进行了分析,认为:晶体管经中子和电子辐照后产生的缺陷团是产生NC现象的根本原因;中子和电子辐照后产生的缺陷团在晶体管内表现为复合中心,这些复合中心大大降低了少数载流子的数密度和寿命,从而使晶体管扩散电容出现严重退化,甚至出现NC现象;电子辐照产生的点缺陷使晶体管多子数密度降低,从而使势垒电容增大。

PN结电容与正向直流偏压的关系

半导体PN结具有电容的性质.在正向直流偏压下,理论计算表明,PN结扩散电容的对数与正向偏压成正比.实验发现,当正向偏压小于30mV时,这种线性关系是成立的;当正向偏压大于30mV时,会偏离这种线性关系.由于PN结还具有电阻特性,对交流信号的相位有影响.随着正向偏压增大,交流信号的相位变化出现一极值.如果将PN结等效为一个电容和一个电阻并联,就可以定性解释这种变化关系.