HBT器件优点补充

1、HBT器件的优点2014.12.301异质结双极晶体管（HBT）与同质结双极晶体管（BJT）相比具有以下优点（1）化合物半导体的HBT具有更高的开关速度和截止频率。这是因为GaAs的电子迁移率高，是相同条件下的Si的6倍，饱和电子漂移速率是Si的2倍。（2）HBT的输出功率大。HBT的集电极可以用宽禁带的半导体材料，反向击穿电压大，器件的输出功率大。（3）电流增益系数大。HBT的发射结是异质结，发射极是宽禁带的半导体，由于价带的不连续性，在基区高掺杂的情况下，也能保持较高的电流增益。Si的BJT中，基极掺杂浓度NA为1018cm-3，发射极的掺杂浓度ND为1020cm-3，同质结E=0；HBT

2、中，基极掺杂浓度NA为1019cm-3，发射极的掺杂浓度ND为1017cm-3,异质结E0，正是E的存在，室温下，GaInP/GaAs的HBT的电流增益为320，而Si的BJT电流增益不到100。2（4）HBT具有较高的开关速度和最高振荡频率，能实现高线性和低的谐波。这是因为HBT中基极掺杂浓度比BJT高，可以减弱基极宽度的调制效应；同时减小基极的宽度，可以减短电子在基极的度越时间。（5）HBT的噪声小，高频性能好。这是因为HBT的发射极的掺杂浓度较BJT低，降低了发射极和基极间单位面积的结电容。此外，由于HBT中基极掺杂浓度高，发射极掺杂浓度低，可以做成倒置的双极晶体管，BJT采用正置结构（

3、发射极在上，集电极在下），倒置HBT（发射极在下，集电极在上）的集电极的面积减小，集电结的电容减小，发射极在下，不需要长的的引线引出发射极，降低发射极引线电感，从而提高HBT的高频性能。3异质结双极晶体管（HBT）与场效应晶体管（MESFET，HEMT）相比具有以下优点1.同样的高频器件，HBT制作技术简单，成本低。HBT,MESFET,HEMT都是三端器件，但HBT是纵向器件，HBT的速度由载流子穿越薄基极和集电极的度越时间决定，材料的厚度可以由外延技术精确控制。场效应晶体管是横向器件，其速度由横向度越时间决定，即由栅极的尺寸决定。在HBT的制作中，1-3um的光刻技术就可实现毫米波，微米波

4、的高频领域；场效应晶体管如果要达到同样的频率，栅极尺寸要达到0.1-0.2um，该尺寸必须采用复杂的电子束光刻技术才能实现，成本较高，且难以实现。2.HBT具有较高的线性和直流增益，适用于高精度的模拟电路。HBT的基极一般采用高掺杂,减弱了基区宽度调制效应,及集电极电流随集电极一发射极电压VCE的变化,降低了HBT的输出电导。以HBT具有较高的线性和直流电流增益。模拟电路中FE宁的输出电导受沟道一衬底间漏电流和陷阱的影响,其漏源电流一电压特性随着频率而变化,故不适用于高精度的模拟电路。43.HBT更适宜做高精度的比较器（A/D转换器），直流耦合（模拟放大器）等。这是因为，MESFET和HEMT的夹断电压基本上依赖于制作工艺(离子注入的分布和有源沟道的挖槽深度)。HBT的开启电玉VBE可通过材料的本征特性和器件设计加以控制，HBT的可重复性好，更容易匹配。4. HBT是纵向器件,单位有效面积可流过较高的电流。HBT的发射极区域可全部用于传导电流,而横向结构的FET只有较薄的一层沟道可导通电流。所以单位有效面积的HBT有较大的电流容量，其上限由HBT的热阻决定。5.HBT的噪声较小。在FET器件中,载流子在表面和衬底界面之间流动，严重受到陷阱影响。而在HBT器件中，有源区与表面和衬底界面相隔离，陷阱影响较弱。6.与FET和HEMT相比,HBT