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异质结双极型晶体管的能带设计

一、gi 言 能带理论是半导体物理和半导体器件的基本理论。在同质结晶体管中,晶体管三个区都是用同一种材料做成的,所以发射区、基区和收集区中的能带宽度都相同,整个能带图中不存在突变的尖峰和凹槽。因而也不存在能带设计问题。然而在异质结器件中情况不同,器件中的各个区是用不同材料组成的,由于各种材料的能带宽度和电子亲合能各不相同,所以用它们组成器件时,不同材料的连接处附近能带就会形成比较复杂的形状。能带设计的核心问题就是适当地对能带的形状进行设计,器件中的电子和空穴便按照某一特定的规律运动,使器件具有良好性能。实际上目前许多器件如LED、半导体激光器都用了能带设计。只是没有明确提出能带设计这一概念。 在双极型晶体管中,电子和空穴两种载流子都在工作。因而进行能带设计就更为重要。可以看到,通过巧妙的能带设计,我们能够独立地对电子或空穴的运动加以控制。从而大大地提高双极型晶体管的各种性能。 对于一个实际的晶体管,能带设计这一概念必须建立在以下...  (本文共7页) 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

异质结双极晶体管HBT单边增益研究

为了提高因特网的负载能力,传输速率在100Gb/s和160Gb/s受到了广泛的关注,但是这种应用需要高性能能够工作于高频下的晶体管,并且要求这种晶体管的截止频率在300Ghz以上。晶体管最高振荡频率,f_(max),定义为在晶体管功率增益下降为1时的最高工作频率,是检验晶体管特性参数的一个重要参数。目前能够生长制作出的晶体管,最高工作频率已经超过传统的检测设备的频段范围。为了有效的得到最高振荡频率f_(max),基于晶体管等效电路模型,在低频率段计算Mason单边增益,然后通过数学外推法得到使功率增益下降为1时的最高工作频率,此频率即为最高振荡频率f_(max)。但是,随着晶体管制造技术的发展,高频晶体管验证出由Mason单边增益的外推法得到的最高工作频率结果是存在问题的,得到的Mason增益曲线U中高频部分会出现谐振,这样外推法变得不稳定。对于如何有效准确的计算出晶体管最高振荡频率f_(max),需要一个更为行之有效的方法,对...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

4H-SiC npn双极晶体管特性研究

本文对4H-SiC双极晶体管的特性进行研究。在二维模拟软件Medici中建立数值模型,然后利用模拟对其特性进行研究。根据大量的国外实验文献,提取了大量的实验数据,然后在Medici中建立4H-SiC双极晶体管的参数数值模型。包括:能带随温度变化模型、迁移率模型、俄歇复合模型、SRH复合模型、碰撞电离模型、不完全离化模型以及隧道击穿模型。建立起来的模型模拟得到的结果和国外的实验结果较为一致,因此证明了在模拟软件中建立的数值模型是可信的,为进一步在软件中对4H-SiC双极晶体管特性进行研究提供了有力的支持。本文还讨论了建立SiC异质结双极晶体管,以改善4H-SiC双极晶体管的特性,如直流电流增益较小等缺点,并总结了目前SiC异质结双极晶体管的发展。  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>

《浙江工业大学学报》1950年20期
浙江工业大学学报

双多晶硅自对准结构双极型晶体管工作于饱和开关特性的解析模型(Ⅰ)

双多晶硅自对准结构双极型晶体管工作于饱和开关特性的解析模型(Ⅰ)乐中道,龙忠琪(浙江工业大学电子工程系杭州310032)摘要我们拟采用最基本参数,饱和时间常数,和与此相关的半导体物理机理来分析双多晶硅自对准结构双极型晶体管工作于饱和的行为。全文分上、下二篇分别发表。本文为上篇,文中给出了在基区中正态模和逆向模的涉动电流和存贮电荷以及收集极外延层中的涉动电流和存贮电荷的解析分析;把它们表示成收集极传导电流Ic和收集极与基极之间电位差VCB的函数。为在下篇中提出一个严格的解析模型提供理论基础。关键词多晶硅发射极;电流感应基区;电流感应空间电荷层中国法分类号O471·40引言BICMOS是一种联合低功耗CMOS和高速高驱动能力双极型晶体管的半导体器件工艺,借以实现高性能的VLSI电路。设计BICMOS的关键是采用多晶硅发射极的双极型晶体管,因它具有比寻常结构晶体管较大的电流增益,可提供速度的改善。多晶硅发射极品体管采用同质结的结构,为...  (本文共11页) 阅读全文>>

《半导体技术》1979年03期
半导体技术

硅双极型晶体管的直流电流特性

电流放大系数矗,。是晶体管的一个极其重要的参数。在一般情况下,『2M由发射结注入效率Y和基区输运因子卵决定。我们要分析决定矗,。的各种因素及矗,。随,。变化的各种机理,只要分析决定叩的各种因素,以及Y和77随,。变化的各种原因即可。 近几年来,很多文献都很详细地讨论了决定双极型晶体管的发射极注入效率丫的因素。1968年,彤『2itier·和上)ownin-q[1]提出了双极晶体管的电流放大系数受发射区中的(S尺H)复合限制的理论。接着, Mgr把”s、D∈?tT"lal"l、和矿0n()verslraelen[2、3]及Moek的论文分别证明了在重掺杂的浅发射结晶体管中,能隙变窄效应会使双极晶体管的发射结注入效率急剧下降。1975年,Sheng[:4]指出:能带与能带之间的一~uger复合,在能隙变窄效应不起主要作用时,可能会成为决定发射结注入效率的主要因素。1976年,^~iehael、Sadler等人对发射结深度为1微米到8...  (本文共11页) 阅读全文>>

《山东工学院学报》1982年02期
山东工学院学报

条形晶体管结构的基区电位分布对发射结注入电流密度和有效基区电阻的影响

引古口 对于工作电流密度很高的晶体管或基区电阻率很高的晶体管,基区电流能够显著地改变其正常工作状况。基区电流平行于结面的流动引起欧姆电压降,这种电压降会减小加在远离基极接触的发射结上的有效正向偏压。图1给出一种常用于研究基区电流效应的晶体管结构。 Fl。tch。;‘,业已考虑了“半无限一维晶体管”的基区电流效应。参考图l,Fletcher计入的情况相当于L、co。由本文讨论可见,若基木上采用Fletc孔er的假设,则可以以有限形式解决有限宽度结构问题。这种分析只考虑了基区电流造成的偏压分布效应,而没有考虑基区电流引起的偏压夹断效应。蕊上一三侧汽校 图1一几尸一尔电‘ 签灸理想晶体管结构假设本文分析的假设:1)发射结和集电结是相互平行的平面结。2)忽略发射区的电压降。3)忽略表面复合。4)基区电导率足够高,忽略基区电导调制效应。5)a对于横向基区是不变的,考虑发射效率不等于丫和基区载流子复合引起的一些效应。 一这些假设的正确性在文...  (本文共9页) 阅读全文>>

《正德学院学报》2012年01期
正德学院学报

工艺基础课程教学研究与实践

在工艺基础设计课程的教学改革探索中,很多院校都在努力寻求突破。一方面,通过教学观念创新,大胆整合完善教学内容;另一方面通过工艺、材料、造型等创新,为课程形成新的教学手段。通过上述改革,使基础教学跳出狭隘单纯的理论教学范畴,逐步进入“综合基础”的阶段。为此,我们总结出“综合基础”形式下的课程设置思路:即以观察能力、审美能力、造型能力和表现能力为教学目标,以形态、功能、尺度、材料、工艺技术为主要教学手段的新模式。本文正是要在建立“综合基础”的范畴内,着眼“工艺与材料表现”这一重点,对工艺基础课程的教学方法进行整理,找到其与环境艺术设计专业教学的关系。一、工艺基础课程与其他相关课程的互相关系1.与设计理论类课程的关系工艺基础是设计的载体和基础;反之,具体的设计是工艺基础的表现形式。在讲解材料、色彩、空间造型、空间功能的时候,可以有意识地结合专业理论进行教学活动。这样,既可以对以后开设的专业课程形成直观的印象,在学习专业理论知识、材料和...  (本文共3页) 阅读全文>>