GeSi-HBT器件由于在薄的基区部分掺入窄禁带的Ge材料,使得最终形成的结构里发射极是异质结,基区的禁带宽度比发射极区的窄,载流子在基区的渡越时间很短,因而可以获得更高的截止频率和放大系数。在SiGe HBT的研发过程中,人们通常采用TCAD模拟软件对SiGe HBT器件进行模拟,以提高研发速度,减少试验片的投入。但是在模拟的过程中往往会遇到很多问题,比如如何在工艺模拟中模拟SiGe材料,如何在器件特性模拟中对结果进行校准。本文系统研究了0.35微米SiGe HBT的NPN器件模拟,包括从器件工艺到器件特性的输出,深入分析了如何对模拟的结果进行校准的问题。本文结果对代工厂开发GeSi-HBT产品具有重要的指导意义。在工艺模拟的部分,本文研究了各工艺步骤的模拟,包括使用应力依赖的氧化模型对LOCOS结构进行模拟,使用点缺陷模型、激活模型、杂质表面累计模型及杂质表面丢失模型对扩散过程进行模拟。在模拟硼元素在SiGe材料里的扩散的时候,本文使用了和锗浓度相关的硼扩散模型。器件模拟部分,本文分析了模拟中使用的各个物理模型,包括使用依赖于摩尔比的SiGe禁带宽度变化模型、精确的菲利普归一化的迁移率模型(Phumob)和康拉德迁移率模型、与杂志浓度相关的禁带宽度窄化模型、SRH和俄歇模型。详细研究了各个直流电学特性的模拟及设置方法以及使用混合模拟模式对器件的频率特性进行模拟。论文分析了模拟结果的校准,在工艺校准上保证了获得和生产线一致的结构,排除了模拟的输入和实际生产线条件的差异。掺杂形貌校准是工艺模拟校准的核心,特别是对于多晶硅发射极的浅结的校准,本文使用了电学测量的CV数据来辅助校准浅的多晶硅发射极。器件特性的校准中,对使用的迁移率模型,禁带宽度窄化模型以及产生和复合模型进行了校准,逐步分析和校准了器件的Gummel曲线、ICVC曲线、BVceo、BVcbo和BVebo的曲线,并对器件频率特性中的截止频率的校准方法进行了详细探讨。校准后模拟的器件特性与测量数据拟合得非常好,对相同工艺流程下不同工艺条件的其他器件进行模拟,预测的结果令人满意。