异质结双极晶体管

1951年，Shockley针对普通双极晶体管较难做到超高频、超高速的问题，提出了宽带隙发射区的概念。1957年，Kroemer根据扩散模型分析了宽带隙发射区对提高电流放大系数的作用。上世纪70年代中期，随着MBE和MOCVD技术的发展，制作出了性能良好的AlGaAs/GaAs异质结双极型晶体管。目前，HBT在低相位噪声振荡器、高效率功率放大器、宽带放大器中都有广泛的应用。异质结双极晶体管的分类

　　异质结双极晶体管类型很多,主要有以下几种：

　　1、SiGe异质结双极晶体管

　　2、GaAlAs/GaAs异质结晶体管

　　3、NPN型InGaAsP／InP异质结双极晶体管

　　4、NPNAlGaN/GaN异质结双极晶体管等。>异质结双极晶体管的特点

　　1、基区可以高掺杂(可高达1020/cm3)，则基区不易穿通，从而基区厚度可以很小(则不限制器件尺寸的缩小)；

　　2、因为基区高掺杂，则基区电阻很小，最高振荡频率fmax得以提高；

　　3、基区电导调制不明显，则大电流密度时的增益下降不大；

　　4、基区电荷对C结电压不敏感，则Early电压得以提高；

　　5、发射区可以低掺杂(如1017/cm3)，则发射结势垒电容降低，晶体管的特征频率fT提高；

　　6、可以做成基区组分缓变的器件，则基区中有内建电场，从而载流子渡越基区的时间τB得以减短。>异质结双极晶体管的结构性能

　　异质结双极性二极管（HBT）的能带间隙在一定范围内可以任意设计，从这器件各区带隙宽度变化角度出发，可以考虑如下几种情况：
　　（1）宽带隙发射区结构（2）缓变基区结构（3）宽带隙集电区结构（4）缓变集电区结构
　　从器件高速性能设计角度考虑，HBT有代表性的四种结构为：
　　（1）突变发射结结构（2）缓变发射结结构（3）缓变发射结、缓变基区结构（4）突变发射结、缓变基区结构>异质结双极晶体管的结构分析

　　异质结双极晶体管的主要特点是发射区材料的禁带宽度EgB大于基区材料的禁带宽度EgE（图1）。图中N代表能带宽的区域。从发射区向基区注入的电子流Ip和反向注入的空穴流Ip所克服的位垒高度是不同的,二者之差为墹Eg＝EgE-EgB,因而空穴的注入受到极大抑制。发射极效率主要由禁带宽度差墹Eg决定，几乎不受掺杂比的限制。这就大大地增加了晶体管设计的灵活性。