基于波形测试的异质结双极型晶体管器件负载失配影响分析

大功率电磁脉冲冲击下,射频集成微系统内部容易产生负载失配问题,严重者可能导致系统失效甚至损毁。采用实时的波形测试方法,对射频器件的负载失配进而导致器件损毁的机理进行了分析。该方法以矢量网络分析仪作为主要测试仪器,结合回波信号注入和相位参考模块获得待测器件实时电压电流波形,进而分析其负载失配影响机制。采用有源负载牵引技术模拟大功率耦合电磁脉冲注入,进行了电压驻波比39∶1的失配测试,大幅提升了测试范围。创新性地采用了谐波信号源注入模拟杂散谐波电磁干扰,评估器件的谐波阻抗失配特性。通过实际异质结双极型晶体管(HBT)器件测试的结果表明,基波的失配会造成负载端电压过大,增加器件的易损性;基波和谐波频率的干扰分量组合使得输出电压瞬态峰值升高,造成器件的损毁。在进行电磁安全防护时,应同时考虑基波和谐波频率的防护。

四元系AlGaInP为发射极异质结双极晶体管研究

本文对ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ异质结双极晶体管（ＨＢＴ）进行了研究．设计并制备了ＡｌＧａＩｎＰ为发射极的叉指结构ＨＢＴ器件．研究结果表明，ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＨＢＴ具有较高的电流增益和较好的温度特性．同时，由于对ＡｌＧａＩｎＰ和ＧａＡｓ腐蚀选择性大，因而工艺简单、重复性好．

一种f_t为176GHz、大电流多指结构的InGaAs/InP异质结双极晶体管(英文)

针对毫米波电路对大电流、高截止频率器件的要求,利用平坦化技术,设计并制作成功了结构紧凑的四指合成InGaAs/InP异质结双极晶体管.实验结果表明发射极的宽度可减小到1μm.Kirk电流可达到110mA,电流增益截止频率达到176GHz.这种器件有望在中等功率的毫米波电路中有所应用.

Si/Si_(1-x)Ge_x应变层异质结双极晶体管(HBT)交直流特性的仿真研究

本文报道了Ｓｉ／Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变层异质结双极晶体管（ＨＢＴ）交直流特性的仿真结果．通过用叠代法求漂移－扩散方程的数值解，确定器件的直流特性．再利用瞬态激励法，求解器件的交流特性参数．将基区Ｇｅ摩尔含量ｘ为０．２、０．３１的ＨＢＴ的模拟结果分别与有关文献报道的实验结果进行了比较。

硅锗基区异质结双极型晶体管的研究进展

本文综述了SiGe-HBT工艺及性能研究的最新进展,提出了若干重要的研究课题.

我国研制成功面向3mm波段的InGaAs/InP双异质结双极型晶体管

近日，中国科学院微电子研究所微波器件与集成电路研究室（四室）金智研究员领导的课题组成功研制出面向3mm波段的InGaAs／InP双异质结双极型晶体管。

基于SiGe异质结的双极型晶体管设计

为了集成电路的低成本和高性能设计,文章通过设计SiGe异质结双极晶体管的结构和工艺,给出了微波无线通讯系统的集成方案,从而解决了现行Si器件在高频领域的噪声、速度和带宽问题,同时为CMOS的兼容性提供了技术保障。

异质结双极型晶体管SPICE模型及其参数提取

将异质结双极型晶体管(HBT)模型分为本征模型和外模型,并综合考虑了异质结双极型晶体管的寄生效应、空间电荷区的复合效应、隧道效应、热效应和重搀杂效应等因数,应用VC++语言编制提取HBT模型参数软件包,根据HBT的物理参数模拟了HBT的I-V特性、差分电路的稳态特性和瞬态特性,并与实验结果相对比,验证了HBT模型的正确性。

伽玛辐照对SiGe异质结双极型晶体管的集电极电流和厄尔利电压的影响(英文)

研究了伽玛辐照效应对SiGe异质结双极型晶体管的集电极电流和厄尔利电压的影响。经过104Gy的伽玛总剂量辐照后,集电极电流和厄尔利电压均增加。另外,辐照后发射结和极电结的开启电压和击穿电压也均有一定程度的减小。以上这些变化均是由于辐照产生的缺陷引起发射区和集电区有效掺杂浓度减小所致。

InP双异质结双极晶体管的相位噪声特性

InP双异质结双极晶体管(DHBT)由于优异的频率和相位噪声特性被广泛应用于高品质压控振荡器(VCO)芯片的研制。研究了影响InP DHBT相位噪声特性的因素,并从器件结构和SiN钝化层两方面对器件进行了优化设计。详细介绍了附加相位噪声的测试原理和方法,并提出了一种改进的'正交鉴相'在片测量系统,测得所制作的InP DHBT的附加相位噪声在100 kHz偏移频率时达到-144 dBc/Hz。基于此InP DHBT工艺设计并实现了一款47 GHz差分VCO单片微波集成电路(MMIC),测试结果显示1.2 GHz调谐带宽内该VCO的典型单端输出功率为-3.8 dBm,单电源-5 V工作时的电流为23 mA,在100 kHz偏移频率时的相位噪声达到-87 dBc/Hz,验证了文中所研制的InP DHBT优异的相位噪声特性。

SiGe异质结双极型晶体管的高功率微波效应与机理

为了研究射频前端低噪声放大器的高功率微波效应,利用仿真软件构建了NPN型SiGe异质结双极型晶体管的器件模型,采用多晶硅作为发射极,SiGe作为器件的基极,研究了集电极和基极分别注入高功率微波时,器件内部温度的变化规律,分析了高功率微波的效应机理。结果表明,高功率微波注入集电极时,器件内部峰值温度呈现周期性的"上升-下降-上升-下降"趋势,直至最终烧毁,烧毁位置在集电结与氧化层交界处;当高功率微波注入基极时,由于器件的发射极尺寸很小,产生的电流密度很大,热量无法耗散,器件的多晶硅发射结最终被烧毁。SiGe异质结双极型晶体管的集电极抗高功率微波的能力要强于基极。

InGaAsP/InP准平面异质结双极晶体管及其与光器件的集成

本文采用计算机辅助分析等方法,讨论了InGaAs/InP异质结双极晶体管(HBT)结构参数与其性能的关系.在此基础上,提出了一种准平面、双集电区HBT,及其相应的制作工艺.初步测试了器件的性能,就其与材料质量的关系作了讨论.文章还提出和制作了一种采用这种HBT为电子器件的光电子集成电路(OEIC).

垂直腔面发射激光器与异质结双极型晶体管集成结构的设计和模拟

垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting lasers,VCSELs)和异质结双极型晶体管(heterojunction bipolar transistor, HBT)都是纵向电流器件,可以集成在同一外延片上,通过HBT基极电流调制VCSELs的输出光功率.本文设计了一种VCSELs与HBT集成结构,该结构包括VCSELs和PNP In Ga P/Ga As HBT,为直接串联结构,并利用PICS3D软件模拟了该集成结构的电光特性.为了模拟能够顺利进行,在模型中加入了过渡集电极.首先将HBT导通,电流由发射极流向过渡集电极,然后增大过渡集电极与N型电极之间的电压,使VCSELs导通且把过渡集电极的电流降为零.由于过渡集电极的电流为零,在实际结构中可以将其移除.模拟结果表明,当电流增益系数为400时,基极电流对输出光功率的最大调制率达到280 mW/m A.本文所设计的集成结构及其模拟方法对光电集成器件(opto-electronic integrated circuit,OEIC)具有一定的指导作用.

InP/GaAsSb/InP双异质结双极晶体管技术发展现状(Ⅰ)

InP/GaAsSb/InP双异质结双极晶体管(DHBT)以其独特的交错Ⅱ型能带结构,在频率特性、击穿特性和热特性等方面较传统的InP/InGaAsSHBT与InP/InGaAs/InPDHBT等显示出极大的优越性。对InP/GaAsSb/InPⅡ型DHBT技术的提出、外延层结构设计与生长、器件结构设计、器件制造工艺与优化以及国内外发展情况研究水平、发展趋势和商业化情况进行了系统的回顾和展望。指出结合垂直方向材料结构优化缩小器件尺寸和采用微空气桥隔离基极电极结构是InP/GaAsSb/InPDHBT向THz截止频率发展的最重要的技术路线。

基于Darlington Cascode结构的SiGe异质结双极晶体管UWB低噪声放大器的设计

详细地分析了Cascode结构的线性度和3dB带宽，利用Cascode结构的高线性度和Darlington结构的高增益的优点构成了Darlington—Cascode结构，在此基础上，基于台积电TSMC0．35μm SiGe工艺，设计了一款芯片面积小的满足超宽带（UWB）标准的无电感SiGe异质结双晶体管（HBT）低噪声放大器（LNA）。该放大器利用电阻反馈结构替代了电感-电容（LC）匹配网络结构，实现了输入、输出阻抗匹配，未采用无源电感，节省了芯片面积，芯片面积仅为0．046mm2，并将Darlington—Cascode结构作为LNA的输出级，既提高了增益，又提高了线性度。LNA版图仿真结果表明，在UWB频带范围内，LNA的增益为19．5～20dB，增益平坦度为4-0．25dB；输入、输出匹配良好；线性度为-5- -2dBm；在整个频段内，无条件稳定。

X波段功率异质结双极晶体管

讨论了 X波段功率异质结双极晶体管 (HBT)的设计 ,介绍了器件研制的工艺过程及测试结果。研制的器件在 X波段功率输出大于 5 W,功率密度达到 2 .5 W/mm。采用 76mm圆片工艺制作 ,芯片的 DC成品率高于 80 %。

5 GHz无线局域网的锗硅异质结晶体管功率放大器

采用IBM 0.35μm SiGe BiCMOS工艺设计了一种应用于5 GHz无线局域网的射频功率放大器。功率放大器工作在A类状态,由两级共发射极放大电路组成,并利用自适应偏置技术改善了功放的线性度。输入输出和级间匹配网络都采用片内元件实现。在3.3 V的电源电压下,模拟得到的功率增益为32.7 dB;1 dB压缩点输出功率为25.7 dBm;最大功率附加效率(PAE)为15%。

InP基异质结双极晶体管的性能及电路应用

本文论述了在ＩｎＰ衬底上用ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ和／或ＩｎＡｌＡｓ构成的异质结双极晶体管的现状及展望。着重强调了超高电子速度的重要性。阐述了自对准制造技术，提出了适于微波功率应用的宽禁带集电区器件和适于数字应用的低开启电压Ｖ＿ｂｅ器件。用这些器件构成的分频器可工作到１７ＧＨｚ。

AlGaAs／GaAs缓变异质结双极晶体管空间电行区中的复合电流

本文建立了包括空间电荷区复合电流在内的缓变异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的分析模型．对ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓＨＢＴ特性的分析表明，缓变发射结虽可有效地消除导带边的势垒尖峰，但也会大大增加空间电荷区中的复合，导致小电流情况下电流增益的明显下降．发射结界面附近的不掺杂隔离层会进一步增大空间电荷区内的复合，加剧电流增益的下降．因此在器件的设计和制作过程中，应精确控制组分缓变区和不掺杂隔离层的厚度，以减小空间电荷区中的复合电流，获得较好的器件特性．

突变反型异质结及其双极晶体管的研制

文章对突变反型异质结的能带图、接触电势差和势垒区宽度进行了讨论和研究。同时,介绍了基于分子束外延(MBE)法生长的SiGe/Si结构的异质结双极晶体管(HBT)制造工艺,并给出了测试结果。