多发射极Si／SiGe异质结晶体管.PDFVIP

第19卷第2期 北京 J 业．^=学学扭 V0129№2 oF Junt2003 2003午6月 JoURMLoFB￡L丌NGUNⅣERs丌|YTECl{mLo(Ⅳ 多发射极Si／SiGe异质结晶体管 邹德恕，袁 颖，史 辰，徐 晨，杜金玉，陈建新，董 欣，王东风，高 国，沈光地 r北康工业大学电，信息与控制工程学院，北京100022) 摘要：在硅衬底上外延生长一层si．一芦气台金辩料，它的带隙随组分x的增攮褥变窜，如果崩si；一，Gc，窄带材 料作晶体管基I蔓，利用硅作为集电极和发射极构成双极晶体管，就可以根容易实现器件的高频、高速、大功率． 设汁了一种以sl，si；一p，，Sl为皱俺结构。橇状lo指发射医为横粕结构的异质锤晶体管，帛l嗣双台茸工艺方法 80mA、，T≥2GHz，实现了高频大功率，充分 制造出具有如下参数的器件：电流增=醢卢=26、％B=7V、，咧≥l 强示出sj，si。一：Ge，材辩的优越陛． 关键词：si／si(诗异质结双板晶体管；梳状结构；双台面_[艺 232．4 文献标识码：A 文章编号：0254∞37(2003)02—0179一03 中围分类号：1N 普通硅材料由于物理性质的制约，在制造高频人功率方面有很大困难，而si，SiGe材料在这方面具 真很大优势．由于si，sicb材料的箍格常数根接近，在硅衬底上外延牛长的Si—Q。合金材料带隙随锗 组分增加而变窄．如果采用窄带si。 Gc，作为晶体管基区，利用硅作为集电极和发射极就可以构成双异 质结晶体管．利用“能带』=稃”和“掺杂工程”两个方法设计晶体管，可以很好地实现高频、商速、大功率、全 遭到比电子从发射区扩散到基医更高的势垒，使得在相同条件下，异质结比同质结的电于、空穴注入比尢 碍多，因斯夫夫提离了晶体管的电流增益．即可以通过政变si，Ge，基区锗组分调节电流增益，两不再受 到基区掺杂的影响．因此在功率晶体管的设计巾，就可以适当提高基区掺杂，以减少基医电阻，克服大注 入下的草送电导瀚制效应，扶丽在傈持较高[作颇率的骑提F提高功率晶体管的输出功率， l 器件的设计与制造 高频功率晶体管在设计中要求窄基区和尽量小的基鼠电阻，这对于纯硅器件是一对矛盾．而用si／ si…＆，异质结器件就可以得到解决．适当提高锗组分，使萋厦禁带宽度变窄到保i蠹有足够的电流增益 时，町以尽最提高基区掺杂浓度，在窄基区的情况下，降低基区电阻至足够小，同时也ⅡJ防止出现基区穿 通．器件纵淘结构设汁洋见匿{拳l表l，匿中c为基区硼掺杂浓度． 3量 4×102‘ 表l Si，同l一。Ge，lIBT纵向结{驽参数 lf{2j p 10!。 皂 蓠 川”童 lol_{。 oj5 lO 20 303S 基尻厚度，nm