fT为13.5?GHz的平面结构SiGe异质结双极晶体管的研制

利用多晶硅发射极技术与分子束外延生长SiGe基区技术相结合,研制成适于集成的平面结构、发射结面积为3?μm×8?μm的SiGe异质结双极晶体管(HBT)。室温下该晶体管的直流电流增益β为30到50,基极开路下,收集极-发射极反向击穿电压BVCEO为5?V,晶体管的截止频率fT为13.5?GHz。     

按比例缩小SiGe HBT能量传输模型

针对用传统的漂移扩散模型分析小尺寸SiGe HBT的局限性,采用新的能量传输模型.通过分析建立了小尺寸SiGe HBT(考虑Ge含量)的玻尔兹曼方程,得到不同区域电子温度的分布;并比较了不同基区宽度、不同Ge梯度下的电子温度曲线.结果发现在基区很薄的情况下,电子从基区向集电区渡越时,其温度逐渐升高,且大大高于晶格温度,且不同基区宽度基区电子温度变化率不同.     

基于SiGe BiCMOS的全集成射频功率放大器设计

提出了一种基于SiGe BiCMOS工艺的适用于移动设备的紧凑全集成功率放大器.设计采用cascode驱动级与共发射极功率级级联以提高放大器的功率增益,片上集成CMOS电源以提供偏置电流,采用分布式的镇流电阻和具有热负反馈效果的偏置电路补偿结温以防止放大器在高温工作时失效,并且采用一种紧凑的电路级的热耦合模型对所提出的热稳定措施进行仿真验证.后仿结果表明：PA在3.3 V供电下、2.4~2.5 GHz的工作范围内输出增益为32.5 dB,S11&S22<-10 dB,1 dB压缩点处的输出功率为25.4 dBm,在25 ℃的环境温度下最高结温小于65 ℃（饱和）.芯片面积仅为1.25×0.76 mm2.测试结果表明：在-45~85 ℃的工作环境下,可以在增益要求为26.5~32.9 dB的应用中正常工作.1 dB压缩点处的输出功率为24.3 dBm.采用 20 MHz 64-QAM OFDM信号测试,DEVM达到-30 dB的输出功率为18.1 dBm.     

nSi/pSi0.8Ge0.2/nSi与nSi/pSi/nSi晶体管直流特性的比较

采用一维有限差分方法,对生长在Si(001)衬底上的Si0.8Ge0.2应变基区异质结双极晶体管(HBT)与Si同质结双极晶体管(BJT)的直流特性进行了数值分析;给出了高斯掺杂情形下,基区中Ge含量为0.2的Si0.8Ge0.2HBT与Si同质双极结晶体管(BJT)的共射极电流放大系数图、Gummel图、平衡能带图和基区少子分布图,对比结果表明基区中Ge的引入有效地改善了晶体管的直流放大性能;其次对Si0.8Ge0.2HBT与SiBJT的大电流特性进行了比较,证实了在大电流下异质结基区少子向集电区扩展引起的异质结势垒效应,使Si0.8Ge0.2HBT的直流放大系数比SiBJT的放大系数下降更快这一实验结果.     

γ辐照对SiGe HBT特性的影响

对室温下γ射线辐照对SiGe异质双极晶体管（HBT）直流特性的影响进行了研究.结果表明, γ辐照后SiGe HBT的集电极电流和基极电流都有不同程度的增加,直流电流增益减少.并对γ辐照后引起SiGe HBT集电极电流净增加的原因进行了探讨.这可能有助于其抗辐照模型的建立.     

AlGaAs／GaAs HBT基区电流的研究

在ALGaAs/GaAs HBT E-M模型直流参数的研究基础上,对HBT的基区电流进行了研究,特别是针对BE结空间电荷区的复合电流和基区表面复合电流,因为在HBT的小偏置情况下,HBT的BE结空间电荷区的复合电流和基区表面复合电流在整个基区电流中占有主导地位。当BE结间外加电压为0.5-1.2V时,ALGaAs HBT的基区电流的计算机模拟值和测试值比较接近,这一研究结果有助于进一步了解HBT的直流特性和1/?噪声特性。     

N2O氮化n—MOSFET‘s低温可靠性研究

通过与热氧化ｎ－ＭＯＳＦＥＴ’ｓ比较,调查了Ｎ２Ｏ氮化（Ｎ２ＯＮ）ｎ＝－ＭＯＳＦＥＴ‘ｓ在最大衬底电流ＩＢｍａｘ和最大栅电流ＩＧｍａｘ应力下的低温热载流子效应,结果表明,Ｎ２ＯＮ器件在低温就在室温一样呈现出大大抑制的热载流子应力感应退化的特性;低温下产生的浅能级陷阱增强了器件的退化,Ｎ２Ｏ的氮化也大大减少了浅能级陷阱的产生。     

N_2O氮化n-MOSFET's低温可靠性研究

通过与热氧化ｎ－ＭＯＳＦＥＴ’ｓ 比较,调查了Ｎ２ Ｏ氮化 （Ｎ２ＯＮ） ｎ－ＭＯＳＦＥＴ’ｓ 在最大衬底电流ＩＢ ｍ ａｘ和最大栅电流ＩＧ ｍ ａｘ 应力下的低温热载流子效应．结果表明,Ｎ２ＯＮ 器件在低温就像在室温一样呈现出大大抑制的热载流子应力感应退化的特性;低温下产生的浅能级陷阱增强了器件的退化,Ｎ２ Ｏ 的氮化也大大减少了浅能级陷阱的产生．     

硅赝异质结双极晶体管的电学参数性能分析

具有重掺杂基区和中等掺杂发射区的硅赝异质结双极晶体管，其能带结构类似于真实异质结双极晶体管的能带结构。本文研究了硅赝质结双极晶体管的电流增益，截止频率和基区电阻等电学参数性能及其与温度的关系。并指出了硅赝异质结双极晶体管在低温下应用的潜力。     

nSi／pSi1—xGex／nSi晶体管直流特性数值分析

采用一维有限差分方法,对生长在Ｓｉ（００１）衬底上的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变基区异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的直流特性进行了数值分析,给出了高斯掺杂情形下,基区中不同Ｇｅ分布的Ｓｉ１－ｘＧｅｘＨＢＴ的共射极电流放大系数图、Ｇｕｍ－ｍｅｌ图和平衡能带图;与Ｓｉ双极同质结晶体管（ＢＪＴ）的直流特性作了对比,结果表明基区中Ｇｅ的引入有效地改善了晶体管的直流性能;其次对基区中Ｇｅ分布与ｐ型杂质在基区－集电区交界处的不一致进行了模拟,证实了基区杂质向集电区扩散产生的寄生势垒使集电极电流密度下降这一实验结果．     

Si1－ZGeZ基区杂质和Ge组份分布对HBT基区渡越时间的影响

在Ｓｉ１－ＺＧｅＺ基区ＨＢＴ中，Ｇｅ组份Ｚ缓变（进而能隙缓变）产生自建电场，基区杂质浓度向发射极侧的减小产生了阻滞电场，基区杂质浓度向集电极侧的减小产生了加速电场．文中研究了这些电场对基区渡越时间的影响．研究结果表明，随基区发射极侧杂质浓度的不同，因阻滞电场而产生的延迟时间占基区总渡越时间的４０％～８０％．同时还发现，选用无阻滞电场产生的基区杂质分布，采用大的Ｇｅ组份线性缓变和利用集电结空间电荷区电子速度过冲效应，可望得到截止频率大于１００ＧＨｚ的Ｓｉ１－ＺＧｅＺ基区ＨＢＴ     

基于电流复用与有源电感的UWB LNA

设计了一款超宽带低噪声放大器(UWB LNA).采用Cascode-共基极电流复用结构,直流通路时能有效降低功耗,交流通路时增加了电路的增益,并且保持了Cascode结构高反向隔离性的优点.采用有源电感替代输出级的螺旋电感,减小了芯片面积,并且通过改变有源电感等效电感值的大小,实现UWB LNA增益的调节功能.基于Jazz 0.35μm SiGe BiCMOS工艺,利用射频/微波集成电路仿真工具ADS对该UWB LNA进行了验证.结果表明:在3.1~10.6GHz频段内,增益大于14.1dB,噪声系数小于4.0dB,输入与输出反射系数均小于-10dB,频率为7GHz时输入三阶交调点为-11dBm,功耗为19.75mW.     

UHF power amplifier design in 0.35μm SiGe BiCMOS

A two-stage power amplifier operated at 925 MHz was designed and fabricated in Jazz' s 0.35μm SiGe BiCMOS process.It was fully integrated excluding the inductors and the output matching network. Under a single 3.3V supply voltage,the off-chip bonding test results indicated that the circuit has a small signal gain of more than 24dB,the input and output reflectance are less than- 24dB and-10dB,re- spectively,and the maximal output power is 23.5 dBm.At output power of 23.1 dBm,the PAE(power added efficiency)is...     

AlGaAs／GaAs HBT E—M模型直流参数的修正

在Ｓｉ ＢＪＴ Ｅ－ＭＳ模型基础上,对其直流参数进行进行了修正,使其适应于ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ ＨＢＴ的直流特性;电流增益不是常量和自热效应。计算机模拟值与测值在中电流和较大电流时相当吻合,这一结果支持了ＨＢＴ电路模拟。     

模拟HBT电流增益截止频率新方法

从半导体器件的基本方程出发，采用数值模拟方法，按照电流增益截止频率的定义，模似计算了ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓＨＢＴ的ｆＴ，以及偏置电压和输入信号幅值对ｆＴ的影响，给出了电流放大系数随频变化的复平面图。     

MOSFET器件热载流子效应SPICE模型

为了预测MOSFET器件在热载流子效应影响下的退化情况,建立了一套描述MOSFET器件热载流子效应的可靠性SPICE模型.首先,改进了BSIM3v3模型中的衬底电流模型,将拟合的精确度提高到95%以上.然后,以Hu模型为主要理论依据,结合BSIM3v3模型中各参数的物理意义及其受热载流子效应影响的物理机理,建立了器件各电学参数在直流应力下的退化模型.最后,依据准静态方法将该模型应用于热载流子交流退化模型中.实验数据显示,直流和交流退化模型的仿真结果与实测结果的均方根误差分别为3.8%和4.5%.该模型能准确反映MOSFET器件应力下电学参数的退化情况,且为包含MOSFET器件的电路的性能退化研究提供了模拟依据.     

基于加速退化数据的某导电膜电阻贮存寿命预测方法

提出了一种基于加速退化数据的某导电膜电阻贮存寿命预测方法。首先对该导电膜电阻采用温度应力进行加速性能退化试验，试验中将该导电膜电阻的总阻值作为反映其性能的指标判据，在不同加速应力水平下得到在线测试和离线测试获取的加速性能退化数据；然后通过引入温度因数去除在线测试数据的温漂效应，再融合在线数据和离线数据进行退化轨迹模型参数辨识，获得该导电膜电阻在各加速应力水平下的伪寿命；然后结合经过修正的三参数温度加速模型评估得到该导电膜电阻在正常应力下的贮存寿命。最终以某导电膜电阻为例验证了所提方法的适用性和有效性。     

Weibull分布下绕线联轴器双应力加速寿命试验研究

针对绕线联轴器具有较长的工作寿命,其可靠性很难快速评定的问题,采用恒加试验方法,进行了绕线联轴器双应力加速寿命试验及其失效寿命数据的统计分析;在加速寿命试验中,通过对绕线联轴器的失效机理进行分析,确定了加速应力及加速模型,采用Escobar-Meeker（E-M）法确定了加速寿命试验的条件矩阵;失效寿命数据的统计分析中,假设绕线联轴器的寿命服从威布尔分布,利用威布尔概率纸检验和巴特利特检验相结合的方式对绕线联轴器的寿命分布进行检验;利用极大似然估计法（MLE）和最佳线性无偏估计法（BLUE）确定分布模型的形状参数和特征寿命,并对参数估计方法进行了分析比较;对绕线联轴器双应力恒加试验数据的统计分析表明：绕线联轴器的寿命可用双应力逆幂律-Weibull精确描述,获得了加速应力-寿命模型,某型绕线联轴器在正常转速水平1000r／min,正常扭矩水平0.6Nm下可靠性指标的最佳线性无偏估计。     

关于序进应力加速寿命试验中若干问题的探讨

采用若干基本假定,用分段函数连续化方法,给出了在恒定应力条件下寿命服从指数分布或威氏分布的产品,在序进应力加速寿命试验中的寿命分布;并给出了在加速寿命方程满足逆幂律且等速加载情况下的具体分布形式.文中还利用序进应力试验中所获得的数据,应用极大似然估计法估计加速寿命方程与寿命分布中的参数,并对参数估计值的性质进行了讨论.     

基于电子温度效应的SiGe、SiGeC异质结晶体管的基区渡越时间模型

提出了SiGe和SiGeC异质结晶体管基区渡越时间的一种闭式物理模型,该模型考虑了电子温度效应.计入薄基区内强电场(该电场源起于Ge,C元素的掺杂)引起的电子温度变化,得到的基区渡越时间值与漂移-扩散模型有所不同.随着Ge含量的增加,两者的差别不能再忽略.