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    Title: 磷化銦鎵/砷化鎵平面摻雜異質接面雙極性電晶體之研製 磷化銦鎵/砷化鎵平面摻雜異質接面雙極性電晶體之研製
    Authors: 曾勝揚;Sheng-Yang Zeng
    Contributors: 光電科學研究所
    Keywords: 磷化銦鎵;砷化鎵;平面摻雜;脈衝摻雜;脈波摻雜;原子層摻雜;突尖型摻雜;歐姆接觸;異質接面;異質接面雙極性電晶體;atomic layer doping;pulse doping;delta doping;planar doping;GaAs;InGaP;heterojunction;HBT;spike doping;Ohmic contact
    Date: 2002-06-29
    Issue Date: 2009-09-22 10:25:58 (UTC+8)
    Publisher: 國立中央大學圖書館
    Abstract: 摘要 本論文利用分子束磊晶(Molecular Beam Epitaxy, MBE)成長磷化銦鎵/砷化鎵平面摻雜異質接面雙極性電晶體(InGaP/GaAs δ doped HBT),利用平面摻雜(δ doped)技術提昇基極的金屬-半導體之歐姆接觸特性,降低基極之串聯阻抗,進而提高功率增益截止頻率或最大振盪頻率(fmax),並利用平面摻雜技術對基極區域電位的調變(potential modulation),內建基極區域之加速電場,降低載子穿越基極之傳輸時間,進而提高截止頻率(cut-off frequency, ft)。 首先比較具有空間層(spacer)及平面摻雜的磷化銦鎵/砷化鎵異質接面雙極性電晶體(InGaP/GaAs HBT)與一般磷化銦鎵/砷化鎵異質接面雙極性電晶體之直流特性差異,並針對基極之歐姆接觸做進一步的探討。 在基極與未摻雜(undoped)之空間層間加入平面摻雜,調變基極金屬電極與基極半導體間之電位與雜質濃度,可以有效改善基極金屬電極的特徵電阻值(ρC),其值約在10-4 ~ 10-5 (Ω-cm2),證明平面摻雜對金屬與半導體接面歐姆接觸特性有顯著的提昇。 由射極-基極接面的電特性量測,具有空間層及平面摻雜之磷化銦鎵/砷化鎵異質接面雙極性電晶體(A結構)之起始電壓(Vturn-on)約1.45V,而一般不具空間層及平面摻雜的磷化銦鎵/砷化鎵異質接面雙極性電晶體(B結構)只有1.1V,可了解平面摻雜對此異質接面具有顯著的電位調變作用;此外,A結構明顯有較高的漏電流,在-2V時約數十個nA,而B結構只有數個nA。 於梗美樂-普恩繪圖(Gummel-Poon Plot)量測中,由於A結構之射極-基極有較大的漏電流,所以其電流增益約只有4,而B結構之電流增益約40;A結構主要是靠載子穿隧(tunneling)效應為電流成分,故理想因子η > 2,而B結構η接近於1,是以晶體復合電流(IB,bulk)為主要成分。 而在共射極電流增益(IC-VCE)量測中,兩個結構都不受歐利效應(Early effect)之影響,表示基極-集極接面濃度分佈相當陡峭(abrupt)。萃取補償電壓(VCE,offset)可以得到A結構約0.55V,B結構約0.15V,平面摻雜之電位調變在此得到應證。
    Appears in Collections:[光電科學研究所] 博碩士論文

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