GaAs基異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT）的模擬、設(shè)計與制作.pdf

1、異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)的特點具有寬帶隙的發(fā)射區(qū)，能大大提高發(fā)射結(jié)的載流子注入效率，降低基區(qū)串聯(lián)電阻，其優(yōu)異的性能包括高速、大功率、低噪聲、線性度好、單電源工作等，廣泛應(yīng)用于微波毫米波電路、高速數(shù)字電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、光通信及移動通信等領(lǐng)域。 本文首先敘述了HBT的原理、特性、結(jié)構(gòu)設(shè)計、典型材料、器件結(jié)構(gòu)和模擬，以及GaAs基HBT結(jié)構(gòu)的研究狀況，然后詳細(xì)描述了AlGaAs/GaAs，InGaP/GaAs，GaAsSb/GaA

2、s三種GaAs基HBT器件的材料生長、制作工藝及其特性。 本文所做的主要工作有：1.生長AlGaAs/GaAs材料體系的HBT，通過制作大尺寸器件驗證其直流特性，并對器件制作工藝進(jìn)行優(yōu)化。由于AlGaAs和GaAs晶格常數(shù)十分接近，材料生長和器件制備都比較成熟，研究AlGaAs/GaAsHBT可為其他新型HBT材料研究奠定基礎(chǔ)。通過設(shè)計突變結(jié)和緩變結(jié)AlGaAs/GaAsHBT，綜合考慮Be的擴(kuò)散和基區(qū)的晶體質(zhì)量，優(yōu)化基區(qū)的生長

3、條件，制備了大尺寸的HBT器件，通過其直流特性和頻率特性的測試結(jié)果，表明器件的均勻性和輸出特性的線性度都比較好。 2.由于InGaP/GaAs在材料性能和器件制作上具有AlGaAs/GaAs無法比擬的優(yōu)勢，InGaP/GaAsHBT成為目前GaAs基HBT研究和應(yīng)用的主流。在國內(nèi)MBE系統(tǒng)上首次引進(jìn)分解GaP產(chǎn)生P這一新型固態(tài)P源來生長InGaP外延層，得到高質(zhì)量InGaP外延層。利用選擇性腐蝕可以精確地完成器件各臺面的刻蝕，制