【摘 要】
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SiGe异质结双极型晶体管以Si为基本材料,打破了传统Si器件的限制,某些方面达到了III-V族器件的性能。具有渡越时间短、频率高、电流增益大、低温特性优良、抗辐射、工艺成本低
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SiGe异质结双极型晶体管以Si为基本材料,打破了传统Si器件的限制,某些方面达到了III-V族器件的性能。具有渡越时间短、频率高、电流增益大、低温特性优良、抗辐射、工艺成本低、散热性能良好、机械强度高等优点。 本文提出沟槽型发射极SiGe HBT,详细分析了沟槽型发射极的机理,并研究了引入新结构对器件性能的影响。沟槽型发射极将传统发射极电流路径分流,在不影响结电容前提下,使发射极电阻分区并联减小,提高SiGe HBT频率性能。仿真结果显示,沟槽型发射极器件使频率性能增加,且不增加结电容,也不降低电流增益。对新型发射极优化设计,改变侧墙高度和侧墙宽度,沟槽型发射极频率不受侧墙高度的影响,频率特性随着侧墙宽度的增加而降低。 为了提高击穿电压,集电区引入超结结构。详细分析了超结结构的引入对器件性能的影响。超结集电区在横向和纵向都建立了电场,横向新电场的分布提高了器件的耐压能力。基于超结的集电区,在不影响高增益、高频率特性的前提下大大改善了器件的击穿电压。超结层数对击穿电压有优化作用,随着超结区层数的增多,层区宽度减小,器件的电流增益和频率特性变化不明显,但击穿电压显著增大。考虑到工艺难度和制造成本,超结层数取为4层结构是合理的。
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