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双极晶体管微波损伤效应与机理

马振洋 柴常春 任兴荣 杨银堂 陈斌

双极晶体管微波损伤效应与机理

马振洋, 柴常春, 任兴荣, 杨银堂, 陈斌
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  • 结合Si基n+-p-n-n+外延平面双极晶体管, 考虑了器件自热、高电场下的载流子迁移率退化和载流子雪崩产生效应, 建立了其在高功率微波(high power microwave, HPM)作用下的二维电热模型. 通过分析器件内部电场强度、电流密度和温度分布随信号作用时间的变化, 研究了频率为1 GHz的等效电压信号由基极和集电极注入时双极晶体管的损伤效应和机理. 结果表明集电极注入时器件升温发生在信号的负半周, 在正半周时器件峰值温度略有下降, 与集电极注入相比基极注入更容易使器件毁伤, 其易损部位是B-E结. 对初相分别为0和的两个高幅值信号的损伤研究结果表明, 初相为的信号更容易损伤器件, 而发射极串联电阻可以有效的提高器件的抗微波损伤能力.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60776034)资助的课题.
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    Integrated Systems Engineering AG 2004 ISE-TCAD Dessis Simulation User's Manual Zurich, Switzerland, p142

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    Liu S L, Zhang H C, Chai C C 2004 Physics Of Semiconductor Devices (Beijing: Publishing house of electronics industry) p27 [刘树林, 张华曹, 柴常春 2004 半导体器件物理 (北京: 电子工业出版社) 第27页]

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    [20] 蔡利兵, 王建国. 介质表面高功率微波击穿中释气现象的数值模拟研究. 物理学报, 2011, 60(2): 025217. doi: 10.7498/aps.60.025217
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-15
  • 修回日期:  2012-04-05
  • 刊出日期:  2012-04-05

双极晶体管微波损伤效应与机理

  • 1. 西安电子科技大学微电子学院, 教育部宽禁带半导体材料与器件重点实验室, 西安 710071
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 60776034)资助的课题.

摘要: 结合Si基n+-p-n-n+外延平面双极晶体管, 考虑了器件自热、高电场下的载流子迁移率退化和载流子雪崩产生效应, 建立了其在高功率微波(high power microwave, HPM)作用下的二维电热模型. 通过分析器件内部电场强度、电流密度和温度分布随信号作用时间的变化, 研究了频率为1 GHz的等效电压信号由基极和集电极注入时双极晶体管的损伤效应和机理. 结果表明集电极注入时器件升温发生在信号的负半周, 在正半周时器件峰值温度略有下降, 与集电极注入相比基极注入更容易使器件毁伤, 其易损部位是B-E结. 对初相分别为0和的两个高幅值信号的损伤研究结果表明, 初相为的信号更容易损伤器件, 而发射极串联电阻可以有效的提高器件的抗微波损伤能力.

English Abstract

参考文献 (19)

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