負阻異質(zhì)結(jié)晶體管（NDRHBT）的模擬與實驗研究.pdf

1、該論文圍繞著“負阻異質(zhì)結(jié)晶體管的研究”這一科研項目，對InGaP/GaAs體系和AlGaAs/GaAs體系超薄基區(qū)負阻HBT、InGaP/GaAs體系雙基區(qū)負阻HBT進行了模擬研究和實驗研究。 首先在理論上對這兩種結(jié)構(gòu)的負阻特性的原理進行了分析，并利用SILVACO的器件模擬軟件ATLAS對這兩種器件進行研究。根據(jù)器件模擬得到的器件Ⅰ/Ⅴ特性曲線，分析了負阻特性產(chǎn)生機理。并進行了器件的材料設(shè)計與制備、器件的結(jié)構(gòu)和版圖設(shè)計以及芯片

2、工藝流水。將器件模擬結(jié)果與器件實際測試結(jié)果結(jié)合起來，對負阻物理機制進行進一步的分析。 主要的研究成果如下： 1、通過對器件模擬結(jié)果和測試結(jié)果的比較分析，提出了超薄基區(qū)負阻HBT的負阻產(chǎn)生機制——雙極管-體勢壘管轉(zhuǎn)換機制，對超薄基區(qū)負阻HBT的電壓和電流控制型負阻以及各種影響負阻特性的因素進行了分析。 2、采用選擇性濕法化學腐蝕研制出8nm厚度基區(qū)的InGaP/GaAs體系超薄基區(qū)負阻HBT；首次在同一器件上觀察到

3、電壓控制型負阻和電流控制型負阻兩種負阻形式。 3、采用選擇性濕法化學腐蝕研制出8nm厚度基區(qū)的AlGaAs/GaAs體系超薄基區(qū)負阻HBT，并觀察到明顯電壓控制型負阻特性。 4、將硅基平面工藝雙基區(qū)晶體管概念與HBT結(jié)構(gòu)和工藝相結(jié)合，對雙基區(qū)負阻HBT進行了器件模擬。設(shè)計并研制了InGaP/GaAs體系雙基區(qū)負阻HBT。因工藝原因，電壓控制型負阻有多種表現(xiàn)形式，結(jié)合器件模擬和實驗結(jié)果對負阻特性的各種影響因素進行了分析。