能带工程对射频功率SiGe异质结双极晶体管热性能的改善 被引量：5

1

作者 肖盈 张万荣 +3 位作者 金冬月 陈亮 王任卿 谢红云 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期310-315,共6页

众所周知,基区"能带工程"可以改善Si1-xGex基区异质结双极晶体管(HBT)的直流、频率和噪声等特性,但"能带工程"对HBT热学特性的影响的研究还很少。本文基于三维热电反馈模型,分析了"能带工程"对射频功率Si... 众所周知,基区"能带工程"可以改善Si1-xGex基区异质结双极晶体管(HBT)的直流、频率和噪声等特性,但"能带工程"对HBT热学特性的影响的研究还很少。本文基于三维热电反馈模型,分析了"能带工程"对射频功率SiGeHBT热性能的影响。考虑到电流增益随温度的变化以及发射结电压负温度系数,给出了器件热稳定所需最小镇流电阻(REmin)的表达式,在此基础上给出了非均匀镇流电阻的设计,进一步提高了SiGe HBT的热稳定性。研究发现,随基区Ge组分的增加,芯片表面温度降低,这是SiGeHBT内部产生了热电负反馈效应的结果。在相同的耗散功率下,随着基区Ge组分的增加,器件热稳定所需的镇流电阻减小。这些结果对器件的热学设计具有重要的参考意义,也有利于改善器件的饱和压降、功率增益、频率特性等整体性能。 展开更多

关键词 SIgeHBT ge组分 热电反馈 镇流电阻

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不同基区Ge组分分布对SiGe HBT特性的影响 被引量：3

2

作者 张志华 刘玉奎 +3 位作者 谭开洲 崔伟 申均 张静 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期859-862,866,共5页

研究了传统基区Ge组分分布(矩形分布、三角形分布、梯形分布)在210K～410K范围内对SiGe HBT特性的影响。借助TCAD工具进行实验,结果表明,在Ge杂质总量相同的情况下,器件的电流增益β,厄尔利电压VA,截止频率fT随着温度升高而降低;靠近基... 研究了传统基区Ge组分分布(矩形分布、三角形分布、梯形分布)在210K～410K范围内对SiGe HBT特性的影响。借助TCAD工具进行实验,结果表明,在Ge杂质总量相同的情况下,器件的电流增益β,厄尔利电压VA,截止频率fT随着温度升高而降低;靠近基区发射结的Ge组分越高,β越大;基区Ge组分梯度升高,VA增大,fT增大。提出了一种优化的Ge分布,与传统Ge分布相比,该分布器件的电流增益β对温度的敏感性分别降低72.1%,56.4%和58.7%,扩大了器件的应用领域。 展开更多

关键词 SIgeHBT ge组分 电流增益 厄尔利电压 截止频率

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Ge/Si量子点生长的研究进展 被引量：1

3

作者 鲁植全 王茺 杨宇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第19期117-122,共6页

回顾了近年来在Ge/Si量子点生长方面的研究进展。主要讨论了为了提高量子点空间分布有序性、增大量子点的密度、减小量子点的尺寸及改善其分布均匀性而采取的各种方法,如图形衬底辅助生长、表面原子掺杂及利用超薄SiO2层辅助生长等,以... 回顾了近年来在Ge/Si量子点生长方面的研究进展。主要讨论了为了提高量子点空间分布有序性、增大量子点的密度、减小量子点的尺寸及改善其分布均匀性而采取的各种方法,如图形衬底辅助生长、表面原子掺杂及利用超薄SiO2层辅助生长等,以及Ge量子点的演变及组分变化。 展开更多

关键词 ge/Si量子点生长 图形衬底 表面原子掺杂 超薄SiO2层 ge组分

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pnp型SiGe HBT的制备研究 被引量：2

4

作者 王喜媛 张鹤鸣 +3 位作者 刘道广 郑娥 张静 徐婉静 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期34-36,62,共4页

从pnp型Si/SiGeHBT的能带结构出发,阐述pnp型Si/SiGeHBT的放大原理,采用MBE方法生长Si/Si1-xGex合金材料,并对Si/Si1-xGex合金材料的物理特征和异质结特性进行表征,在重庆固体电子研究所工艺线上,研制出了pnp型Si/SiGeHBT器件。器件参数... 从pnp型Si/SiGeHBT的能带结构出发,阐述pnp型Si/SiGeHBT的放大原理,采用MBE方法生长Si/Si1-xGex合金材料,并对Si/Si1-xGex合金材料的物理特征和异质结特性进行表征,在重庆固体电子研究所工艺线上,研制出了pnp型Si/SiGeHBT器件。器件参数为:Vcb0=9V,Vce0=2.5V,Veb0=5V,β=10。 展开更多

关键词 pnp型SigeHBT 禁带宽度 ge组分 能带 异质结双极型晶体管

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一种提高SiGe HBT器件电学特性的Ge组分分布 被引量：1

5

作者 张志华 刘玉奎 +3 位作者 谭开洲 崔伟 申均 张静 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期527-530,共4页

介绍了一种提高SiGe HBT器件电学特性的基区Ge组分分布方式。这种优化的Ge分布模型在靠近发射极与集电极处为均匀分布,中间为梯度分布。借助于TCAD仿真工具,在基区Ge组分总量不变的条件下,相比于传统的Ge分布和其他文献中的Ge分布,该Ge... 介绍了一种提高SiGe HBT器件电学特性的基区Ge组分分布方式。这种优化的Ge分布模型在靠近发射极与集电极处为均匀分布,中间为梯度分布。借助于TCAD仿真工具,在基区Ge组分总量不变的条件下,相比于传统的Ge分布和其他文献中的Ge分布,该Ge分布极大地增加了器件厄尔利电压VA以及击穿电压BVCEO。同时,厄尔利电压增益积βVA分别提高了53%和91%,品质因子fT*BVCEO分别提高了10.3%和14.1%。 展开更多

关键词 SIge HBT ge组分 厄尔利电压 击穿电压

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Ge组分对SiGe HBT主要电学特性的影响 被引量：1

6

作者 王煊 徐碧野 何乐年 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第8期683-687,共5页

采用SiGe异质结结构提高晶体管的性能,分析了Ge对器件电流增益和频率特性提高的物理机制。综合考虑了Si1-xGex薄膜的稳定性、工艺特点和器件结构对Ge含量以及分布的要求和Ge组分的设计及其对器件电学特性的影响。从理论上推算了SiGe HB... 采用SiGe异质结结构提高晶体管的性能,分析了Ge对器件电流增益和频率特性提高的物理机制。综合考虑了Si1-xGex薄膜的稳定性、工艺特点和器件结构对Ge含量以及分布的要求和Ge组分的设计及其对器件电学特性的影响。从理论上推算了SiGe HBT的β和fT等主要特性参数,Ge的引入以及Ge的分布情况对提高这些参数有着显著的影响。Ge的引入对晶体管主要特性参数的提高使得SiGe HBT技术在微波射频等高频电子领域可以有更重要的应用前景。 展开更多

关键词 Sige质结晶体管 ge组分 超高真空/化学气相沉积

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SiGe异质结双极晶体管的基区优化 被引量：1

7

作者 刘冬华 石晶 钱文生 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期431-434,共4页

对应用于高频微波功率放大器的SiGe异质结双极晶体管(HBT)的基区进行了优化。研究发现,器件对基区Ge组分以及掺杂浓度十分敏感。采用重掺杂基区,适当提高Ge组分并形成合适的浓度分布,可以有效地改进SiGe HBT的直流特性,同时能够提高器... 对应用于高频微波功率放大器的SiGe异质结双极晶体管(HBT)的基区进行了优化。研究发现,器件对基区Ge组分以及掺杂浓度十分敏感。采用重掺杂基区,适当提高Ge组分并形成合适的浓度分布,可以有效地改进SiGe HBT的直流特性,同时能够提高器件的特征频率。晶体管主要性能的提高使SiGe HBT技术在微波射频等高频电子领域得到更加广泛的应用。 展开更多

关键词 SIge 异质结双极晶体管 基区优化 ge组分 掺杂浓度

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基区Ge组分分布对SiGe HBTs热学特性的影响 被引量：4

8

作者 赵昕 张万荣 +4 位作者 金冬月 付强 陈亮 谢红云 张瑜洁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期259-265,共7页

基区Ge组分的加入可以改善SiGe HBT的直流特性、频率特性和噪声特性,但Ge组分及其分布对HBT热学特性的影响报道还很少.本文利用SILVACO半导体器件仿真工具,建立了多指SiGe HBT模型,对基区具有不同Ge组分梯度结构的SiGe HBTs的热学特性... 基区Ge组分的加入可以改善SiGe HBT的直流特性、频率特性和噪声特性,但Ge组分及其分布对HBT热学特性的影响报道还很少.本文利用SILVACO半导体器件仿真工具,建立了多指SiGe HBT模型,对基区具有不同Ge组分梯度结构的SiGe HBTs的热学特性和电学特性的热稳定性进行了研究.研究发现,在Ge组分总量一定的条件下,随着Ge组分梯度的增大,器件的特征频率明显提高,增益β和特征频率fΤ随温度变化变弱,器件温度分布的均匀性变好,但增益变小;而基区均匀Ge组分(Ge组分梯度为零)的HBT的增益较大,但随温度的变化较大,器件温度分布的均匀性也较差.在此基础上,将基区Ge组分均匀分布和Ge组分缓变分布相结合,提出了兼顾器件热学特性、增益特性和频率特性的新型基区Ge组分分布-分段分布结构.结果表明,相比于基区Ge组分均匀分布的器件,新器件温度明显降低;β和fΤ保持了较高的值,且随温度的变化也较小,显示了新结构器件的优越性.这些结果对HBT的热学设计具有重要的参考意义,是对SiGe HBT性能研究的一个补充. 展开更多

关键词 Sige异质结双极晶体管(HBT) 热学特性 ge组分分布 SILVACO

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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 被引量：2

9

作者 张瑜洁 张万荣 +5 位作者 金冬月 陈亮 付强 郭振杰 邢光辉 路志义 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期192-198,共7页

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... 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. 展开更多

关键词 Sige异质结双极型晶体管 温度特性 基区杂质分布 ge组分分布

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新型宽温区高热稳定性微波功率SiGe异质结双极晶体管 被引量：2

10

作者 鲁东 金冬月 +8 位作者 张万荣 张瑜洁 付强 胡瑞心 高栋 张卿远 霍文娟 周孟龙 邵翔鹏 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期270-275,共6页

宽温区大电流下的热不稳定性严重制约着功率SiGe异质结双极晶体管(HBT)在射频和微波电路中的应用.为改善器件的热不稳定性,本文利用SILVACO TCAD建立的多指功率SiGe HBT模型,分析了器件纵向结构中基区Ge组分分布对微波功率SiGe HBT电学... 宽温区大电流下的热不稳定性严重制约着功率SiGe异质结双极晶体管(HBT)在射频和微波电路中的应用.为改善器件的热不稳定性,本文利用SILVACO TCAD建立的多指功率SiGe HBT模型,分析了器件纵向结构中基区Ge组分分布对微波功率SiGe HBT电学特性和热学特性的影响.研究表明,对于基区Ge组分为阶梯分布的HBT,由于Ge组分缓变引入了少子加速电场,使它与均匀基区Ge组分HBT相比,具有更高的特征频率fT,且电流增益β和fT随温度变化变弱,这有利于防止器件在宽温区工作时电学特性的漂移.同时,器件整体温度有所降低,但器件各指温度分布均匀性较差.考虑多指HBT各发射极指散热能力存在差异,在器件纵向结构设计为基区Ge组分阶梯分布的同时,对其横向版图进行发射极指间距渐变结构设计,用于改善器件各指温度分布的均匀性,进而提高HBT的热稳定性.结果表明,与基区Ge组分为均匀分布的等发射极指间距结构HBT相比,新器件各指温度分布均匀性明显改善,fT保持了较高的值,且β和fT随温度变化不敏感,热不稳定性得到显著改善,显示了新器件在宽温区大电流下工作的优越性. 展开更多

关键词 SIge异质结双极晶体管 ge组分分布 发射极指间距渐变技术 热稳定性

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基区Ge组分分布对SiGe HBT热学特性的影响

11

作者 赵昕 张万荣 +3 位作者 金冬月 谢红云 付强 张东晖 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期289-292,296,共5页

建立了SiGe HBT热电反馈模型,对基区Ge组分矩形分布、三角形分布和梯形分布的SiGe HBT的热特性进行研究。结果表明,在Ge总量一定的前提下,Ge组分为三角形和梯形分布结构的SiGe HBT峰值温度较低、温差较小,温度分布的均匀性优于Ge组分矩... 建立了SiGe HBT热电反馈模型,对基区Ge组分矩形分布、三角形分布和梯形分布的SiGe HBT的热特性进行研究。结果表明,在Ge总量一定的前提下,Ge组分为三角形和梯形分布结构的SiGe HBT峰值温度较低、温差较小,温度分布的均匀性优于Ge组分矩形分布结构的SiGeHBT,具有更好的热特性。对不同Ge组分分布下器件增益与温度的依赖关系进行研究,发现当基区Ge组分为三角形和梯形分布时,随着温度升高,器件增益始终低于Ge组分矩形分布的器件,且增益变化较小,提高了器件的热学和电学稳定性,扩大了器件的应用范围。 展开更多

关键词 SIge 异质结双极晶体管 热学特性 ge组分分布

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宽温区高热稳定性SiGe HBT的基区优化设计

12

作者 付强 张万荣 +2 位作者 金冬月 赵彦晓 张良浩 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期686-692,共7页

为了提高SiGe异质结双极型晶体管(heterojunction bipolar transistors,HBTs)电流增益和特征频率温度热稳定性,首先研究基区杂质浓度分布对基区Ge组分分布为矩形分布的SiGe HBT电流增益和特征频率温度敏感性的影响,基区峰值浓度位置逐... 为了提高SiGe异质结双极型晶体管(heterojunction bipolar transistors,HBTs)电流增益和特征频率温度热稳定性,首先研究基区杂质浓度分布对基区Ge组分分布为矩形分布的SiGe HBT电流增益和特征频率温度敏感性的影响,基区峰值浓度位置逐渐向集电极靠近可削弱器件的电流增益和特征频率对温度变化的敏感性.随后在选取基区峰值杂质浓度靠近集电极处分布的基础上,研究基区Ge组分分布对SiGe HBT的电流增益和特征频率温度敏感性的影响,减小基区发射极侧Ge组分和增加基区Ge组分梯度可削弱SiGe HBT的电流增益对温度变化的敏感性,增加基区发射极侧Ge组分的摩尔分数和减小基区Ge组分梯度可削弱SiGe HBT的特征频率对温度变化的敏感性.在此研究结果基础上,提出了一种新型基区Ge组分分布的SiGe HBT,它拥有较高的电流增益和特征频率且其温度敏感性较弱. 展开更多

关键词 Sige异质结双极型晶体管(HBTs) 温度敏感性 杂质浓度分布 ge组分分布

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高性能锗硅异质结器件击穿特性的研究

13

作者 陈繁 谭开洲 +3 位作者 陈振中 陈谱望 张静 崔伟 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期118-121,共4页

对高频下的SiGe HBT器件击穿特性进行了研究。借助TCAD仿真工具,分析了影响器件击穿特性的基区Ge分布与集电区掺杂浓度超结结构。在3种不同Ge分布下,仿真结果表明,基区Ge的均匀分布有利于提高击穿电压;同时将超结结构引入集电区后,SiGe ... 对高频下的SiGe HBT器件击穿特性进行了研究。借助TCAD仿真工具,分析了影响器件击穿特性的基区Ge分布与集电区掺杂浓度超结结构。在3种不同Ge分布下,仿真结果表明,基区Ge的均匀分布有利于提高击穿电压;同时将超结结构引入集电区后,SiGe HBT器件的击穿电压提高了36%,由2.5V提高到3.4V。 展开更多

关键词 ge组分分布 锗硅/锗硅碳 击穿电压 异质结双极晶体管 掺杂特性 超结结构

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基区不同Ge组分分布的多指SiGe HBT热学特性

14

作者 张瑜洁 张万荣 +3 位作者 金冬月 陈亮 付强 赵昕 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期437-441,共5页

基于半导体器件仿真工具SILVACO TCAD,研究了三种常见的基区Ge组分分布(矩形、梯形和三角形)对多指功率SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的热学特性的影响。结果表明,基区Ge组分为梯形分布和三角形分布的多指SiGe HBT的增益随温度变化比较平... 基于半导体器件仿真工具SILVACO TCAD,研究了三种常见的基区Ge组分分布(矩形、梯形和三角形)对多指功率SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的热学特性的影响。结果表明,基区Ge组分为梯形分布和三角形分布的多指SiGe HBT的增益随温度变化比较平缓,各发射极指的峰值温度明显小于矩形分布的各指峰值温度,器件纵向和表面温度分布也更加均匀,因此,与矩形分布相比,梯形分布和三角形分布的多指SiGe HBT在热学特性上有了很大的改善,电学特性也相对热稳定。在这三种结构中,梯形分布可以更好地兼顾增益特性和热学特性。 展开更多

关键词 多指功率Sige HBT ge组分分布 温度分布 热学特性 增益特性

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pnp型SiGe HBT特性与Ge组分分布的相关性

15

作者 王喜媛 张鹤鸣 +1 位作者 戴显英 胡辉勇 《微纳电子技术》 CAS 2003年第5期6-12,共7页

在进行pnp型SiGe HBT的设计时,通过改变基区Ge组分改变能带结构,从而获得较高的电流增益和截止频率。本文就基区中Ge组分分布的三种形式:三角形、梯形、矩形进行计算机模拟并对结果进行讨论,发现其他条件相同时,梯形分布的pnp SiGe HBT... 在进行pnp型SiGe HBT的设计时,通过改变基区Ge组分改变能带结构,从而获得较高的电流增益和截止频率。本文就基区中Ge组分分布的三种形式:三角形、梯形、矩形进行计算机模拟并对结果进行讨论,发现其他条件相同时,梯形分布的pnp SiGe HBT的放大系数最大,而且梯形和三角形随Ge组分的增大而增大,但是矩形分布在Ge组分增大到一定数值后开始减小,而特征频率情况类似。 展开更多

关键词 pnp型Sige HBT ge组分分布 矩形分布 三角形分布 梯形分布 直流放大系数 特征频率

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锗掺杂/替位锌黄锡矿太阳能电池研究进展 被引量：4

16

作者 徐啸 周家正 +5 位作者 郭林宝 吴会觉 石将建 李冬梅 罗艳红 孟庆波 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第17期2202-2214,共13页

锌黄锡矿(CZTS(e))太阳能电池作为新兴薄膜太阳能电池的代表之一,以其原材料储量丰富、制备工艺简单、环境友好、成本低廉等优势受到广泛关注.为了进一步提升CZTS(e)太阳能电池的器件效率,在光吸收层内引入掺杂或替位元素成为近年来CZTS... 锌黄锡矿(CZTS(e))太阳能电池作为新兴薄膜太阳能电池的代表之一,以其原材料储量丰富、制备工艺简单、环境友好、成本低廉等优势受到广泛关注.为了进一步提升CZTS(e)太阳能电池的器件效率,在光吸收层内引入掺杂或替位元素成为近年来CZTS(e)太阳能电池的重要研究方向.在众多掺杂或替位元素中,锗元素(Ge)对CZTS(e)太阳能电池器件性能(特别是器件的开路电压(Voc))的提升作用极为明显.本文综述了近年来Ge掺杂或替位CZTS(e)太阳能电池(CZTS(e):Ge)的研究进展,重点介绍了CZTS(e)太阳能电池高开路电压损耗(Vocdeficit,Voc-def)的根源、CZTS(e):Ge太阳能电池的制备方法以及Ge对CZTS(e)太阳能电池器件性能的影响,并对CZTS(e):Ge太阳能电池的未来研究方向进行了展望. 展开更多

关键词 Sn相关深能级缺陷 形貌改善 缺陷钝化 抑制原子无序 ge-Sn组分梯度

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绝缘层上应变SiGe沟道p-MOSFET电学特性模拟分析 被引量：1

17

作者 于杰 王茺 +2 位作者 杨洲 陈效双 杨宇 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期304-308,共5页

利用数值模拟软件ISE TCAD对绝缘层上应变SiGe (SGOI)和Si (SOI) p-MOSFET的电学特性进行了二维数值模拟.计算结果表明,与传统的SOI p-MOSFET相比,SGOI p-MOSFET的漏源饱和电流几乎要高出两倍；其亚阈值电流要高出1～3个数量级.Ge合金... 利用数值模拟软件ISE TCAD对绝缘层上应变SiGe (SGOI)和Si (SOI) p-MOSFET的电学特性进行了二维数值模拟.计算结果表明,与传统的SOI p-MOSFET相比,SGOI p-MOSFET的漏源饱和电流几乎要高出两倍；其亚阈值电流要高出1～3个数量级.Ge合金组分作为应变SiGe沟道MOSFET的重要参数,就不同Ge合金组分对SGOI p-MOSFET的电学特性的影响也进行了较为深入的研究.随着Ge合金组分的增大,SGOI p-MOSFET的总体电学性能有所提高. 展开更多

关键词 SGOI P-MOSFET ge合金组分

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