基于高性能GaAsSb基区的射频和微波测试仪器设计.doc
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1、基于高性能GaAsSb基区的射频和微波测试仪器设计Abstract 一种用于射频和微波测试系统的高性能GaAsSb基区,InP集电区 DHBT IC 工艺被成功研发。这种GaAsSb工艺使得在工作电流为JC = 1.5 mA/m时fT 和 fmax分别达到了 185 GHz and 220 GHz,JC = 1.3 mA/m时开态击穿电压为BVcbx = 9 V 。典型 b = 50。最大工作条件下 (Tj = 125 C, JC = 2.0 mA/m) 达到MTTF 1 106 小时的寿命使之适用于测试级别的应用。DHBTs 集成了3层互联金属,包括2级电阻和MIM电容。在3生产线上这种IC
2、 技术已被用于制造Agilent Technologies instrumentaTIon 产品。I. 简介一种用于射频和微波测试仪器的高性能GaAsSb基区,InP集电区双异质结双极晶体管集成电路(DHBT IC)工艺被成功研发。其特有的高射频功率和单位面积增益,出色的增益和开启电压一致性,大的跨导,低的1/f 和相位噪声使得HBT IC成为一种对于测试仪器极具吸引力的先进技术。InP 技术拓展了原有InGaP/GaAs 异质结双极晶体管集成电路HBT IC技术 12, 在不牺牲可靠性和可制造性的基础上使得测试仪器的性能达到67GHz和54Gb/秒。 与GaAs相比InP具有非常优异的材料特
3、性,例如更高的饱和及峰值电子速率,更高的热导率,更低的表面复合速率,以及更高的击穿电场强度。然而,在传统的GaInAs 基区/InP 集电区双异质结双极晶体管DHBT中存在集电结异质界面导带不连续。解决这种 I 型半导体能带结构所带来的问题需要认真设计能带梯度以消除低偏置下集电区电子的阻塞。 与之相比,选择GaAsSb作为基区,InP 作为集电区能够形成没有阻塞效应的II 型半导体能带结构,同时保持窄的基区带隙所具有的低开启电压和低功耗特性3。 结合其在复杂电路中良好的热学特性,以GaAsSb/InP为 基区/集电区的高速、高击穿电压异质结双极晶体管HBT非常适用于测试仪器产品。II. 制备工
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