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随器件尺寸的不断缩小、现行SOI技术的不断采用以及介质在器件(深槽)隔离技术中的不断应用,都使得热阻不断增加,器件本身自加热和热电耦合效应对器件的影响越来越显著。自加热效应退化了器件工作特性(如电流增益,功率增益,特征频率fT等),引起器件和电路特性漂移,也可能导致器件和电路热烧毁。本文对射频功率HBT的热稳定性问题进行了研究。首先本文分析了功率晶体管E-B折回特性,可以看出自热效应严重影响器件IC-VBE特性曲线。研究了器件热阻(Rth)、工作电压(VCE)、电流增益(β)、发射结价带不连续性(?EV)等诸多因素对器件IC-VBE特性的影响。进而研究了为补偿自加热效应所加镇流电阻对热稳定性的改善情况。我们发现,功率异质结双极晶体管(HBT)热稳定时所需最小镇流电阻(REmin)小于同质结双极晶体管(BJT)热稳定时所需REmin,因此HBT将有更大的输出功率、功率增益和功率附加效率(PAE)。对于HBT而言,β越小、Rth越小、VCE越小、?EV越小,热稳定性越好,HBT热稳定所需REmin越小。随后,本文从热稳定因子S的角度对器件的热稳定性进行了表征。对热稳定因子S的物理意义进行了较全面地阐述。并从热电反馈网络角度出发,在考虑到晶体管发射极电流随温度的变化、?EV、重掺杂禁带变窄(?Eg)及基极和发射极加入镇流电阻(RB和RE)等情况下,首次较全面地给出了功率晶体管热稳定因子S表达式。用该表达式可以很方便、明了地对功率双极晶体管进行热稳定性分析。通过在发射极和基极加入镇流电阻可有效改善器件的热稳定性。结果表明,HBT热稳定性优于BJT,适当选取RB和RE可使S=0,使由HBT本身产生的耗散功率而引起的自加热效应被完全补偿,器件特性得以保持,不因自热而产生漂移,这是BJT所无法实现的。同时,β越小、Rth越小、VCE越小、?E越小,S越小,器件热稳定性越好。HBT与BJT相比,由于异质结(? E)的存在,在S一定的情况下,HBT所需的镇流电阻要小于BJT所需镇流电阻。因此HBT将有更大的输出功率、功率增益和功率附加效率(PAE)。对于多发射极功率HBT,器件每个条上均存在自热效应,同时条间还存在热电耦合效应。我们建立了多发射极功率HBT热传导三维模型,采用自洽迭代法,得到