分布式效应改进的SiGe HBT高频等效电路模型

"这篇研究论文‘Improved high-frequency equivalent circuit model based on distributed effects for SiGe HBTs with CBE layout’由孙亚宾、李小进、张金中和石艳玲发表在《Chinese Physics B》2017年9月刊，卷26，编号9，文章号098502。该论文主要关注的是改进的高频率等效电路模型，特别是针对采用CBE（接触基区扩展）布局的SiGe（硅锗）异质结双极晶体管（HBTs）的分布式效应。" 在半导体技术领域，SiGe HBTs因其高速性能和优良的射频特性而被广泛应用。本文的核心贡献在于提出了一种考虑了基区分布式效应的改进型高频率等效电路模型。传统的等效电路模型通常忽略或简化了器件内部结构的复杂性，而这种新模型则更精确地模拟了实际设备的行为。 作者将SiGe HBT的结构分为三个部分：空间氧化物下的链接基区、发射器窗口下的本征晶体管区域以及外延基区。每个区域被视为一个两端口网络，并由分布电阻和电容组成。通过解决传输线方程来求解这些区域的导纳参数，进而构建出基于合理假设的小信号等效电路。 分布式效应是理解微电子器件高频行为的关键因素，尤其是在高速操作时。基区的分布式效应包括电荷存储、载流子传播延迟以及电场分布等，这些都会影响到HBT的增益、带宽和噪声特性。论文中提出的模型能更好地捕捉这些效应，从而提供更准确的电路仿真和设计工具，对于优化SiGe HBT的射频性能至关重要。 此外，该模型的建立和分析方法可能对其他类型的半导体器件，如GaAs HBTs或其他高速晶体管，也有一定的借鉴意义。通过这种方法，工程师和研究人员可以更准确地预测和控制器件在高频率条件下的性能，进而推动射频和微波电子技术的进步。 这项工作展示了如何通过考虑分布式效应来改进SiGe HBT的高频等效电路模型，这对于提高微电子器件的设计精度和优化射频系统性能具有重要意义。