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姓名	謝睿杰(Rei-Jey Hsieh)  查詢紙本館藏	畢業系所	電機工程學系
論文名稱	高速磷化銦異質接面雙極性電晶體之製作與分析 (Fabrication and Analysis of High speed InP Heterojunction Bipolar Transistors)
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摘要(中)	論文摘要 本論文主要研究內容在於高截止頻率、高崩潰電壓之磷化銦雙異質接面雙極性電晶體的製程技術發展、以及元件結構的改善。 在製程方面，我們發展一套射極面積為1x10μm2的回蝕刻製程，此套製程可完全避免小尺寸元件開洞的問題，並且在製程裡，使用了基極金屬自我對準以及隔離台（isolation pad ）的技術，來有效的提高元件的高頻特性。 元件結構方面，我們在集極區使用了複合式集極結構，並且改變砷化銦鎵間隔層的厚度，來探討其間隔層厚度變化對於電流阻擋效應以及電子飽和速度的影響；最後我們利用回蝕刻製程並配合磊晶結構的改善，得到fT=255 GHz以及BVceo=6.24 V的元件特性，而在不使用深次微米的技術之下，這也是目前砷化銦鎵/磷化銦之雙極性電晶體中最先進的研究成果。
摘要(英)	Abstract The work is aimed for InGaAs/InP double heterojunction bipolar transistors (DHBTs) with high cut-off frequency and high breakdown voltage. The devices are fabricated by an etch-back process, which greatly enhances the yield of small devices. Self-aligned structure and isolation pad technology are also used to reduce the junction capacitance. The high-frequency characteristics of a series of DHBTs with different InGaAs spacer thickness in the composite collector are analyzed in terms of current density and electron saturation velocity. Based on the results of this work, we are able to obtain devices with current-gain cut-off frequency (ft) as high as 255 GHz for a 1x10 μm2 Emitter size, which compares favorably with state-of-the-art devices of the same size.
關鍵字(中)	★ 異質接面電晶體 ★ 砷化銦鎵 ★ 磷化銦	關鍵字(英)	★ HBT ★ dhbt ★ inp ★ ingaas ★ heterojunction
論文目次	目錄 圖目錄 Ⅱ 表目錄 Ⅳ 第一章、導論 1 第二章、異質接面電晶體射頻元件製程與分析 4 2-1、簡介 4 2-2、製程佈局優點 5 2-3、製程流程 13 2-4、元件製程結果與分析 22 2-5、結論 27 第三章：複合式集極結構砷化銦鎵厚度對元件特性之影響 28 3-1、序論 28 3-2、元件結構與製作 29 3-3、砷化銦鎵間隔層厚度對元件最大電流密度之探討 30 3-4、不同砷化銦鎵間隔層厚度在不同外加電場下其電子 飽和速度之變化與比較 44 3-5、結論 46 第四章：結論 47 參考文獻 51
參考文獻	參考文獻 [1] D. Ritter, R.A. Hamm, A. Feygenson, H.Temkin, and M.B. Panish S. Chandrasekhar, ”Bistable Hot Electons Transport in InGaAs/InP Composite Collector Heterojunction Bipolar Transisitors,” Appl. Phys.Lett., Vol 61,(July,1992),pp.70-72 [2] Miura, A.; Yakihara, T.; Kobayashi, S.; Oka, S.; Nonoyama, A.; Fujita,T.” InAlGaAs/ InGaAs HBT,” Electron Devices Meeting, 1992.Technical Digest., International , 13-16 Dec. 1992, pp.79 –82 [3] Minoru Ida, Kenji Kurishima, Noriyuki Watanabe, and Takatomo Enoki, “InP/InGaAs DHBTs with 341-GHz fT at high current density over 800kA/cm2,” IEDM Tech Dig, 2001, pp776-779 [4] K. Tang, G.O. Munns, and G. I. Haddad “ High fMAX InP Double Heterojunciton Bipolar Transistors with chirped InGaAs/InP Supperlattice Base-Collector junction grown by CBE,” IEEE electron device letter, vol 18, (November 1997), pp.553- 555 [5] M.W Dvorak,C.R. Bolognesi, O.J. Pitts and S.P. Watkins , “300GHz InP/GaAsSb/InP DHBTs with high current capability and BVCEO ≥ 6V,” IEEE, electron device letter, vol 22 ,No 8, (Auguest 2001), pp.361-363 [6] 李孟麟,“磷化銦/砷化銦鎵雙異質接面雙極性電晶體製作與特性分析”碩士論文，國立中央大學，民國92年。 [7] Jong-In Song, Michel R. Frei, John R. Hayes, Raj Bhat, and Herbert M. Cox , “Self-Aligned InAlAsDnGaAs Heterojunction Bipolar Transistor with A Buried Subcollector Grown by Selective Epitaxy,” electron device letter, vol 15 ,No 4, APRIL 1994. [8] Yongjoo Song; Kyounghoon Yang;” Reduction of extrinsic base-collector capacitance in InP/InGaAs SHBTs using a new base pad design”, Indium Phosphide and Related Materials Conference, 2002. IPRM. 14th 12-16 May 2002 Page(s):165 – 168 [9] J. S. Yu et al.,”Pt/Ti/Pt/Au and Pd/Ti/Pt/Au ohmic contacts to P-InGaAs.” International Symposium Compound Semiconductors IEEE.Aug.1997,pp.175-178 [10] 王聖瑜,”磷化銦異質接面雙極性電晶體元件製作與特性分析”,碩 士論文，國立中央大學，民國93年。 [11] 陳柏翰,”磷化銦/砷化銦鎵雙異質接面雙極性電晶體之製程與分析”,碩士論文，國立中央大學，民國94年。 [12] Tsuneaki Fuse, Toshihiko Hamasaki, Kazuya Matsuzawa, and Shigeyoshi Watanabe, ”A Physically Based Base Pushout Model for Submicrometer BJT’s In The Presence of Velocity Overshoot.” Transactions on electron devices,Vol. 39, No. 2, February 1992,pp.396-402 [13] Y. Betser and D. Ritter, “Measurement Of High Current Density Phenomena And Velocity Overshoot In InP/GaInAs HBTs” IEEE 1997 [14] P. Asbeck and T. Nakamura “Nonequilibrium Electron Transport In HBTs” IEEE Transactions On Electron Devices, Vol. 48, No. 11, November 2001 [15] Riichi Katoh and Mamoru Kurata “A Model-Based Comparison of AlInAs/GaInAs and InP/GaInAs HBT’s: A Monte Carlo Study” IEEE Transactions On Electron Devices. Vol. 37, No. 5, May 1990
指導教授	綦振瀛(Jen-Inn Chyi)	審核日期	2006-7-20
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