【摘 要】
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SiGe异质结双极性晶体管(HBT)具有传统的Si基双极性晶体管无法比拟的高频特性,因而在高速射频电路等领域有巨大的应用需求。与GaAs等Ⅲ-Ⅵ族射频器件相比,具有成本低、导热性
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SiGe异质结双极性晶体管(HBT)具有传统的Si基双极性晶体管无法比拟的高频特性,因而在高速射频电路等领域有巨大的应用需求。与GaAs等Ⅲ-Ⅵ族射频器件相比,具有成本低、导热性好、衬底机械性能好等优点;同时又可与成熟的硅集成技术和CMOS技术兼容,生产上更具灵活性。因此,近年来,SiGe HB T器件得到了迅速发展。为了打破国外在SiGe HBT方面的专利垄断,本文设计了一种新型SiGe HBT器件结构,并对整个制造工艺进行了验证和优化,同时对器件的性能作了评价。本文的主要贡献和创新点有以下几方面:1.设计了一种采用赝埋层(Pseudo)和深孔接触(Deep Contact)工艺的新型结构SiGe异质结双极性晶体管器件。该结构和国内外报道的器件相比,具有工艺简单,集成度高的特点。采用这种新结构设计,比典型的设计至少节省一次光刻程序,另外该结构节省了约40%的面积,大大提高了集成度和降低了成本。2.利用Synopsys Taurus工艺仿真软件进行器件级仿真,验证了设计可行性。并对不同工艺条件做了仿真,得到了不同工艺条件对器件性能影响的趋势。3.对整个制造工艺进行了验证和优化,通过改变发射区、基区以及RTA温度的组合,得到了发射结和基区的最佳杂质分布,使原来的器件性能取得改善。原来器件性能为:电流增益Beta=100,最大截止频率ftmax=80G,最高震荡频率fmax=75G,优化后器件性能:电流增益110,最大截止频率ft=112G, Fmax=100G研究结果表明本文研制的新型SiGe异质结双极性晶体管(HBT)在维持优异直流和射频性能的情况下,进一步提高了集成度,并降低了工艺成本,为我国开发一种具有自主知识产权的廉价,高产的射频器件打下了基础。
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