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姓名	蔡旻倪(Min-Ni Tsai)  查詢紙本館藏	畢業系所	電機工程學系
論文名稱	異質接面雙極性電晶體VBIC模型建立及其功率特性模擬 (Heterojunction Bipolar Transistor VBIC Model Establish and Power simulation)
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摘要(中)	本論文主要是針對異質結構雙載子電晶體建立其VBIC model。 在大訊號模型建立上，我們利用ICCAP量測系統量測所需要的圖形如：順向gummel-plot、逆向gummel-plot、共射極直流輸出特性曲線…等；在接面電容量測上，將8510當作一個C-V量測系統；在小訊號S-參數模型建立上，同樣利用8510向量網路分析儀來量測S-參數。 在量測完所需要的圖形之後，利用ADS模擬軟體將模型參數萃取出來，並建立出完整的VBIC model，利用該模型模擬元件包括直流、交流…等特性，確認模型參數是否正確、元件在線性特性上的表現為何…等。 此外，模擬亦包括了自我加熱效應的部分。 其次，分別量測元件在不同溫度下的直流工作情形，建立出VBIC model中關於溫度的相關參數，目的是為了使得該元件不論是在何種溫度操作下，都能保持其模型穩定性，不會有誤差產生。 最後，利用負載-拉移量測找出元件最大輸出功率點為何，並進而量測出在不同輸入功率下所對應的輸出功率，並得到元件的功率增益及功率附加效率，以得知元件在功率特性的表現為何。 接著再利用所建立的VBIC model做關於功率特性方面的模擬，以得知大訊號模型是否能正確模擬元件的非線性特性。 在量測與模擬上，皆包含了固定偏壓與不同偏壓的部分。
關鍵字(中)	★ 異質接面雙極性電晶體 ★ 功率特性	關鍵字(英)	★ VBIC model ★ HBT
論文目次	第一章 導論 第二章 VBIC Model電流分析 2.1 VBIC model等效電路介紹 2.2 VBIC model直流方程式 2.3 討論 第三章 VBIC model參數萃取 3.1 寄生電阻參數萃取 3.1.1 射極端寄生電阻值量測與萃取 3.1.2 集極端寄生電阻值量測與萃取 3.1.3 基極端寄生電阻值量測與萃取 3.2 直流參數量測與萃取 3.2.1 順向Gummel-plot 參數萃取 3.2.2 逆向Gummel-plot 參數萃取 3.3 共射極直流輸出特性曲線參數萃取 3.3.1 未考慮自我加熱效應 3.3.2 考慮自我加熱效應 3.4 接面電容參數萃取與量測 3.5 傳輸時間參數萃取 3.6 大訊號模型建立與參數確認 第四章 VBIC model 量測與模擬結果 4.1 量測設定 4.2 測試片量測與模擬結果 4.2.1 直流量測與模擬結果 4.2.2 S-參數量測與模擬結果 4.2.3 截止頻率模擬結果 4.3 討論 第五章 溫度參數萃取與模擬 5.1 溫度參數對HBT模型的影響 5.2 VBIC model溫度參數關係式 5.3 元件不同溫度點量測與模擬結果 5.4 討論 第六章 功率特性量測與模擬 6.1 移位-負載(Load-Pull)量測 6.2 輸入功率與輸出功率關係之模擬 6.3 直流偏壓點選擇 6.4 功率特性量測與模擬結果 6.5 不同偏壓點功率特性量測與模擬結果 6.6 討論 第七章 結論 附錄A： VBIC model參數表示法及其物理意義 附錄B: VBIC model與Gummel-Poon model電流表示法比較 附錄C： VBIC model參數值 參考資料
參考文獻	參 考 資 料 [1] Colin McAndrew, et al. ”VBIC95:An Important Vertical, IC Bipolar Transistor Model” IEEE BCTM 1995 [2] Colin McAndrew, et al. ”VBIC95,The Vertical Bipolar Inter-Company Model” IEEE Journal of Solid-State Circuit Vol.31 no.10 Oct 1996 [3] Adam DiVergilio, Peter Zampardi, and Kim Newton“VBIC:A New Standard in Advanced Bipolar Modeling”IBM Microelectronics Fourth Quarter 1999 [4] Q.M.Zhang, Huntao Hu, John Sitch, R.K.Surridge, and Jimmy M.Xu,“A New Large Signal HBT Model”IEEE trans. MTT. Vol.44 no.11 Nov. 1996 [5] Akhil Garlapati, Student Member, IEEE, and Sheila Prasad, Senior Member “A Unified Model for Single/Multi finger HBTs Including Self-Heating Effects”IEEE trans. MTT. Vol.49 no.1 Jan. 2001 [6] Yu Zhu, et al. “Self-Heating Effect Compensational HBTs and Its Analysis and Simulation”IEEE TED. Vol.48 no11 Nov.2001 [7] 朱昌榮 ”異質接面雙極性電晶體之等效電路模型建立與其在射頻電路之應用”碩士論文, 國立中央大學, 民國88年 [8] Xiaochong Cao, J. McMacken, K. stile, P. Layman, Juin J. Liou, Adelmo Ortiz-Conde, senior Member, IEEE, and S. Moinian “Comparison of the New VBIC and Conventional Gummel-Poon Bipolar Transistor Models” IEEE trans. on Electron Devices, vol.47 no.2 Feb. 2000 [9] X. Cao, J. McMacken, K. stile, P. Layman, J. J. Liou, A. Sun, and S. Moinian “Parameter Extraction and Optimization for New Industry Standard VBIC Model”ASDAM’98,2nd International Conference on Advanced Semiconductor Devices and Microsystems, Smolenice Catsle, Slovakia, 5-7 Oct 1998 [10] Morten Olavsbråten “A Practical Method of Parameter Extraction for the VBIC Model used on GaAs HBT”GAAS2000 Conference Proceeding [11] Morten Olavsbråten ”Parameter Extraction and Evalution of the Bias Dependence of Tf, for the VBIC Model used on GaAs HBT” GAAS2001 Conference Proceeding [12] Steve P. Marsh, Senior Member, IEEE “Direct Extraction Technique to Derive the Junction Temperature of HBT’s Under High Self-Heating Bias Condiction” IEEE TED, vol.47 no.2 Feb 2000 [13] Marcel Tutt, Motorola DigitalDNA Lab. “GaAs Based HBT Large Signal Modeling Using VBIC for Linear Power Amplifier Applications” IEEE BCTM3.2 [14] S.V.Cherepko, J.C.M.Hwang “VBIC Model Applicability and Extraction Procedure for InGaP/GaAs HBT” Proceeding for APMC2001, Taipei [15] W.J.Kloosterman “Comparison of Mextram and the Vbic95 bipolar transistor model” Philips Electronics N.V. 1996 [16] IC-CAP Toolkit for VBIC [17] IC-CAP 2001 High Frequency Model Tutorials [18] IC-CAP 2001 Nonlinear Device Models [19] Diploma Thesis “Modeling the Heterojunction Bipolar Transistor with VBIC” Jan. 2000 [20] Sergey Cherepko and James Hwang ”Model Extraction Procedure for InGaP/GaAs HBTs” [21] J.J. Liou and J.S. Yuan“Physical-based lrge–signal heterojunction bipolar transistor model circuit simulation”IEE Proceedings-G, vol.138 no.1 Feb. 1991 [22] Apostolos Samelis and Dimitris Pavlids“Analysis of the Large-Signal Characteristics of Power Heterojunction Bipolar Transistors Exhibiting Self-Heating Effects”IEEE trans. on MTT, vol.45 no.4 April 1997
指導教授	綦振瀛(Jen-inn Chyi)	審核日期	2003-1-15
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