異質(zhì)結(jié)雙極晶體管HBT單邊增益研究.pdf

1、為了提高因特網(wǎng)的負(fù)載能力，傳輸速率在100Gb/s和160Gb/s受到了廣泛的關(guān)注，但是這種應(yīng)用需要高性能能夠工作于高頻下的晶體管，并且要求這種晶體管的截止頻率在300Ghz以上。 晶體管最高振蕩頻率，fmax，定義為在晶體管功率增益下降為1時的最高工作頻率，是檢驗晶體管特性參數(shù)的一個重要參數(shù)。目前能夠生長制作出的晶體管，最高工作頻率已經(jīng)超過傳統(tǒng)的檢測設(shè)備的頻段范圍。為了有效的得到最高振蕩頻率fmax，基于晶體管等效電路模型，在

2、低頻率段計算Mason單邊增益，然后通過數(shù)學(xué)外推法得到使功率增益下降為1時的最高工作頻率，此頻率即為最高振蕩頻率fmax。但是，隨著晶體管制造技術(shù)的發(fā)展，高頻晶體管驗證出由Mason單邊增益的外推法得到的最高工作頻率結(jié)果是存在問題的，得到的Mason增益曲線U中高頻部分會出現(xiàn)諧振，這樣外推法變得不穩(wěn)定。對于如何有效準(zhǔn)確的計算出晶體管最高振蕩頻率fmax，需要一個更為行之有效的方法，對增益公式進(jìn)行修訂。 本論文中，詳細(xì)描述了異質(zhì)結(jié)

3、雙極晶體管（HBT）最大功率增益Gp表達(dá)式的推導(dǎo)過程，此推導(dǎo)過程基于異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT）的小信號T-模型等效電路的分析、等效電路的四端口網(wǎng)絡(luò)理論分析以及異質(zhì)結(jié)雙極晶體管異質(zhì)結(jié)物理結(jié)構(gòu)的分析。然后，對比分析Mason單邊增益頻響U-曲線和本文推導(dǎo)出的新功率增益頻響Gp曲線，可以看出，頻響U-曲線由于受到空穴振蕩調(diào)制效應(yīng)（Resonant hole modulation effects）的影響，嚴(yán)重偏離了理想的-20dB/dec斜率，