新型宽温区高热稳定性微波功率SiGe异质结双极晶体管

作     者：鲁东 金冬月 张万荣 张瑜洁 付强 胡瑞心 高栋 张卿远 霍文娟 周孟龙 邵翔鹏 

作者机构：北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61006059 60776051 61006049) 北京市自然科学基金(批准号:4082007) 北京市优秀跨世纪人才基金(批准号:67002013200301) 北京市教委科技发展计划(批准号:KM200710005015 KM200910005001) 北京市属市管高等学校人才强教服务北京计划资助的课题~~ 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2013年第62卷第10期

页      码：270-275页

摘      要：宽温区大电流下的热不稳定性严重制约着功率SiGe异质结双极晶体管(HBT)在射频和微波电路中的应用.为改善器件的热不稳定性,本文利用SILVACO TCAD建立的多指功率SiGe HBT模型,分析了器件纵向结构中基区Ge组分分布对微波功率SiGe HBT电学特性和热学特性的影响.研究表明,对于基区Ge组分为阶梯分布的HBT,由于Ge组分缓变引入了少子加速电场,使它与均匀基区Ge组分HBT相比,具有更高的特征频率fT,且电流增益β和fT随温度变化变弱,这有利于防止器件在宽温区工作时电学特性的漂移.同时,器件整体温度有所降低,但器件各指温度分布均匀性较差.考虑多指HBT各发射极指散热能力存在差异,在器件纵向结构设计为基区Ge组分阶梯分布的同时,对其横向版图进行发射极指间距渐变结构设计,用于改善器件各指温度分布的均匀性,进而提高HBT的热稳定性.结果表明,与基区Ge组分为均匀分布的等发射极指间距结构HBT相比,新器件各指温度分布均匀性明显改善,fT保持了较高的值,且β和fT随温度变化不敏感,热不稳定性得到显著改善,显示了新器件在宽温区大电流下工作的优越性.

主 题 词：SiGe异质结双极晶体管 Ge组分分布 发射极指间距渐变技术 热稳定性 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0704[理学-天文学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.62.104401

馆 藏 号：203458113...