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Ge组分分布对基区杂质非均匀分布的SiGe HBT温度特性的影响

张瑜洁 张万荣 金冬月 陈亮 付强 郭振杰 邢光辉 路志义

Ge组分分布对基区杂质非均匀分布的SiGe HBT温度特性的影响

张瑜洁, 张万荣, 金冬月, 陈亮, 付强, 郭振杰, 邢光辉, 路志义
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  • 众所周知, 双极型晶体管的设计主要是基区的设计. 一般而言, 基区的杂质分布是非均匀的. 本文首先研究了非均匀的杂质高斯分布对器件温度分布、增益和截止频率的温度特性的影响, 发现增益和截止频率具有正温度系数, 体内温度较高. 随后研究了基区Ge组分分布对这些器件参数的影响. 均匀Ge组分分布和梯形Ge组分分布的SiGe 异质结双极型晶体管增益和截止频率具有负温度系数, 具有较好的体内温度分布. 进一步的研究表明, 具有梯形Ge组分分布的SiGe 异质结双极型晶体管, 由于Ge组分缓变引入了少子加速电场, 不但使它的增益和截止频率具有较高的值, 而且保持了较弱的温度敏感性, 在增益、特征频率大小及其温度敏感性、体内温度分布达到了很好的折中.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60776051, 61006059, 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)和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.
    [1]

    Rahmani A, Seryasat O, Hosseini S E 2010 International Conference on Software Technology and Engineering(ICSTE) Kuala Lumpur, Malaysia, October 3-5, 2010 p404

    [2]

    Ma L, Gao Y 2009 Chin. Phys. B 18 303

    [3]

    Zhao X, Zhang W R, Jin D Y, Fu Q, Chen L, Xie H Y, Zhang Y J 2012 Acta Phys. Sin. 61 134401 (in Chinese) [赵昕, 张万荣, 金冬月, 付强, 陈亮, 谢红云, 张瑜洁 2012 物理学报 61 134401]

    [4]

    Xiao Y, Zhang W R, Jin D Y, Chen L, Wang R Q, Xie H Y 2011 Chin. Phys. Sin. 60 044402-1 (in Chinese) [肖盈, 张万荣, 金冬月, 陈亮, 王任卿, 谢红云 2011 物理学报 60 044402-1]

    [5]

    Zhou S L, Huang H, Huang Y Q, Ren X M 2007 Acta Phys. Sin. 56 2890 (in Chinese) [周守利, 黄辉, 黄永清, 任晓敏 2007 物理学报 56 2890]

    [6]

    Chen L, Zhang W R, Jin D Y, Xie H Y, Xiao Y, Wang R Q 2011 Chin. Phys. B 20 018105-1

    [7]

    Zhang W R, Yang J W, Liu H J 2004 International Conference on Microwave and Milli-wave Technology (ICMMR/T) Beijing, China, 2004 p594

    [8]

    Chen L, Zhang W R, Jin D Y, Xie H Y, Xiao Y, Wang R Q, Ding C B 2011 Acta Phys. Sin. 60 078501-1 (in Chinese) [陈亮, 张万荣, 金冬月, 谢红云, 肖盈, 王任卿, 丁春宝 2011 物理学报 60 078501-1]

    [9]

    Kunihiro S 1991 IEEE Transactions on Electron Devices 38 2128

    [10]

    Rabbi F, Arafat Y, Ziaur Rahman Khan M 2011 International Conference on Electronic Devices, Systems and Applications (ICEDSA) Kuala Lumpur, Malaysia, April 25-27 2011 p54

  • [1]

    Rahmani A, Seryasat O, Hosseini S E 2010 International Conference on Software Technology and Engineering(ICSTE) Kuala Lumpur, Malaysia, October 3-5, 2010 p404

    [2]

    Ma L, Gao Y 2009 Chin. Phys. B 18 303

    [3]

    Zhao X, Zhang W R, Jin D Y, Fu Q, Chen L, Xie H Y, Zhang Y J 2012 Acta Phys. Sin. 61 134401 (in Chinese) [赵昕, 张万荣, 金冬月, 付强, 陈亮, 谢红云, 张瑜洁 2012 物理学报 61 134401]

    [4]

    Xiao Y, Zhang W R, Jin D Y, Chen L, Wang R Q, Xie H Y 2011 Chin. Phys. Sin. 60 044402-1 (in Chinese) [肖盈, 张万荣, 金冬月, 陈亮, 王任卿, 谢红云 2011 物理学报 60 044402-1]

    [5]

    Zhou S L, Huang H, Huang Y Q, Ren X M 2007 Acta Phys. Sin. 56 2890 (in Chinese) [周守利, 黄辉, 黄永清, 任晓敏 2007 物理学报 56 2890]

    [6]

    Chen L, Zhang W R, Jin D Y, Xie H Y, Xiao Y, Wang R Q 2011 Chin. Phys. B 20 018105-1

    [7]

    Zhang W R, Yang J W, Liu H J 2004 International Conference on Microwave and Milli-wave Technology (ICMMR/T) Beijing, China, 2004 p594

    [8]

    Chen L, Zhang W R, Jin D Y, Xie H Y, Xiao Y, Wang R Q, Ding C B 2011 Acta Phys. Sin. 60 078501-1 (in Chinese) [陈亮, 张万荣, 金冬月, 谢红云, 肖盈, 王任卿, 丁春宝 2011 物理学报 60 078501-1]

    [9]

    Kunihiro S 1991 IEEE Transactions on Electron Devices 38 2128

    [10]

    Rabbi F, Arafat Y, Ziaur Rahman Khan M 2011 International Conference on Electronic Devices, Systems and Applications (ICEDSA) Kuala Lumpur, Malaysia, April 25-27 2011 p54

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-01
  • 修回日期:  2012-08-31
  • 刊出日期:  2013-02-05

Ge组分分布对基区杂质非均匀分布的SiGe HBT温度特性的影响

  • 1. 北京工业大学电子信息与控制工程学院, 北京 100124
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 60776051, 61006059, 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)和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.

摘要: 众所周知, 双极型晶体管的设计主要是基区的设计. 一般而言, 基区的杂质分布是非均匀的. 本文首先研究了非均匀的杂质高斯分布对器件温度分布、增益和截止频率的温度特性的影响, 发现增益和截止频率具有正温度系数, 体内温度较高. 随后研究了基区Ge组分分布对这些器件参数的影响. 均匀Ge组分分布和梯形Ge组分分布的SiGe 异质结双极型晶体管增益和截止频率具有负温度系数, 具有较好的体内温度分布. 进一步的研究表明, 具有梯形Ge组分分布的SiGe 异质结双极型晶体管, 由于Ge组分缓变引入了少子加速电场, 不但使它的增益和截止频率具有较高的值, 而且保持了较弱的温度敏感性, 在增益、特征频率大小及其温度敏感性、体内温度分布达到了很好的折中.

English Abstract

参考文献 (10)

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