重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (5): 163-169.doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.05.022

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氮化物应力膜 SOISiGe异质结双极晶体管的频率特性研究

刘培培1,文剑豪1,魏进希1,王冠宇1,周春宇2   

  1. 1.重庆邮电大学 光电工程学院,重庆 400065; 2.燕山大学 理学院 河北省微结构材料物理重点实验室,河北 秦皇岛 066004
  • 收稿日期:2020-09-02 出版日期:2021-06-07 发布日期:2021-06-07
  • 作者简介:刘培培,女,硕士研究生,主要从事微电子高速器件与工艺研究,Email:S180431015@stu.cqupt.edu.cn;通信 作者 王冠宇,男,博士,副教授,主要从事应变 Si材料物理与高速高频微电子器件设计研究,Email:wang guanyu@cqupt.edu.cn。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(61704147);河北省教育厅科学基金项目(QN2017150)

  • Received:2020-09-02 Online:2021-06-07 Published:2021-06-07

摘要: 为了提高器件的频率特性,设计了一种表面覆盖氮化物(Si3N4)应力膜的应变硅 SOISiGe异质结双极晶体管结构,通过在器件结构的最上层淀积一层 Si3N4,使其在基区引入单 轴压应力,增强载流子的迁移率,来提高器件的截止频率 fT 和最高振荡频率 fmax。采用 SILVA CO软件进行仿真,重点研究不同埋氧化层厚度和氮化膜对器件频率特性的影响。结果表明:在 埋氧化层厚度为 190nm,基区 Ge组分为 17%~30%的阶梯型分布且淀积 Si3N4 薄膜引入应力 时,截止频率 fT约为 638GHz,最高振荡频率 fmax约为 795GHz。与传统的 SOISiGeHBT相比, 截止频率 fT提高了 38GHz,最高振荡频率 fmax提高了 44GHz。

关键词: 单轴应变, SOISiGeHBT, 埋氧化层厚度, 频率特性

中图分类号: 

  • TN322+.8