专利交易市场

一种全平面太赫兹复合应变Si/SiGe异质结双极晶体管及制备方法，在N‑Si衬底两端形成STI隔离区；掺杂As形成N+亚集电区；在衬底表面淀积绝缘介质；外延一层本征单晶硅层作为集电区；非选择性外延Si缓冲层、掺C的Si1‑xGex层、Si帽层；在Si帽层上面依次淀积氧化层‑氮化层‑氧化层；选择性注入集电极；生长发射极内侧墙；淀积多晶硅发射极；生长发射极外侧墙；在非选择性外延层结构的两端采用嵌入式SiGe技术选择性外延Si1‑yGey层；采用发射极作掩膜淀积抬升的多晶硅非本征基区；刻蚀以定义基极和发射极的位置；淀积硅化物形成发射极、基极和集电极接触。本发明提高载流子的迁移率，提高器件工作速和集电区击穿电压，降低有源区的沟道宽度，缩小器件横向尺寸，抑制电流集边效应。

本发明提供一种高压太赫兹应变SiGe/InGaP异质结双极晶体管及其制备方法。InGaP材料具备InP材料高的载流子迁移率和GaP材料宽的禁带宽度特性，因此本发明利用InGaP作为集电区，可以同时提高器件的频率和功率特性，使得该器件可以实现太赫兹频段芯片的系统集成，进一步的本发明利用“能带工程”的优势，采用In1-xGaxP(x＝0～1)作为SiGe-HBT的集电区材料，适当的选择In和Ga的组分摩尔比x，使得其和亚集电区材料SiGe具有相同的晶格常数，可以有效地提高InGaP和SiGe材料的界面特性。

本发明提供一种异质结双极晶体管及其制备方法。本发明的异质结双极晶体管由于发射区和基区具有相同的物理结构，有效的降低了发射区和基区之间的寄生效应，提高了器件的频率特性；发射区宽度90纳米，有效降低了基区的本征电阻；集电区两侧采用嵌入式SiGe结构，在双轴应变的同时引入了单轴应变，将有效的降低载流子在集电区的传输时间，该结构同时减小了有效集电区宽度，降低了集电结电容，进一步提高了器件的频率特性；适当的选择Si帽层的厚度，可以有效降低界面处载流子的堆积，提高器件的增益；同时该双极晶体管的制备方法完全可以和90纳米的CMOS工艺兼容，有效的降低了器件的开发和制作成本。

本发明涉及一种锗硅异质结双极晶体管低温大信号等效电路模型，其包括本征低温NPN晶体管单元、寄生衬底PNP晶体管单元、衬底匹配网络单元、基区‑发射区寄生等效电路单元、基区‑集电区寄生等效电路单元、集电区等效电阻、发射区等效电阻和寄生基区等效电阻，集电区等效电阻两端设有集电极端和第一集电区端，发射区等效电阻RE两端设有发射极端和第一发射区端，寄生基区等效电阻两端设有第一基区端和基极端。本发明借助NPN晶体管和PNP晶体管提出的等效电路模型，能精确反映低温环境下锗硅异质结双极晶体管器件物理本质，准确模拟器件低温特性，适用于极端条件下模拟高频集成电路的仿真设计。

本发明公开了一种绝缘体上硅锗衬底的异质结双极晶体管，包括低掺杂单晶硅衬底层及设置在所述低掺杂单晶硅衬底层上的基区、发射区及集电区，所述低掺杂单晶硅衬底层上与所述基区、发射区及集电区之间设置有二氧化硅绝缘层，所述发射区包括重掺杂应变硅发射区层。本发明利用绝缘体衬底可以起到减小寄生电容、增强绝缘的作用，使双极晶体管达到的速度更快、频率更高，还可以与金属‑氧化物半导体场效应晶体管相结合，形成BiCMOS工艺，可广泛应用与集成电路的设计与制造中。

本申请公开了一种采用组合发射区的异质结双极晶体管，包括单晶硅衬底层及设置在单晶硅衬底层上的集电区及基区，还包括设置在单晶硅衬底层上的组合发射区，组合发射区包括由下至上依次设置的重掺杂应变Si1‑zGez层、应变硅层及多晶硅重掺杂发射极，其中，z为大于0且小于1的自然数。与现有技术中的异质结双极晶体管相比，本申请中的采用组合发射区的异质结双极晶体管减小了由基区注入到发射区的空穴电流密度，提高器件的放大系数。