[发明专利]锗硅HBT雪崩外延层有效厚度计算方法及雪崩电流模型有效
| 申请号： | 200810035114.4 | 申请日： | 2008-03-25 |
| 公开（公告）号： | CN101251864A | 公开（公告）日： | 2008-08-27 |
| 发明（设计）人： | 任铮;胡少坚 | 申请（专利权）人： | 上海集成电路研发中心有限公司 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 上海思微知识产权代理事务所 | 代理人： | 屈蘅 |
| 地址： | 201203上海市张江高科*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 锗硅 hbt 雪崩 外延 有效 厚度 计算方法 电流 模型 | ||
1、一种锗硅异质结双极晶体管(HBT)雪崩外延层有效厚度计算方法，其特征在于，在测量得到一参考温度下雪崩外延层有效厚度的基础上增添修正项，对晶体管雪崩外延层的有效厚度随环境温度变化的情况进行修正，该修正项为晶体管所处的环境温度与参考温度的差的二阶或者二阶以上多项表达式，其相应系数通过采用传统双极晶体管模型对锗硅异质结双极晶体管在不同温度下进行参数提取而得到。
2、如权利要求1所述的锗硅HBT雪崩外延层有效厚度计算方法，其特征在于，采用晶体管所处的环境温度Temp与参考温度Tref的差的二阶多项式来表示雪崩外延层的有效厚度WAVL，具体表达式为：
WAVL＝WAVLTref-(Temp-Tref)·WAVLT1-(Temp-Tref)2·WAVLT2；
其中，WAVLTref表示参考温度下的雪崩外延层的有效厚度，WAVLT1表示雪崩外延层的有效厚度随温度线性变化的一阶温度系数，WAVLT2表示雪崩外延层的有效厚度随温度线性变化的二阶温度系数。
3、如权利要求1所述的锗硅HBT雪崩外延层有效厚度计算方法，其特征在于：所述晶体管所处的环境温度Temp的取值范围为0℃至125℃。
4、一种雪崩电流模型，应用于对锗硅异质结双极晶体管(HBT)的器件电学仿真中，其特征在于，该模型采用权利要求1所述的锗硅HBT雪崩外延层有效厚度计算方法，根据锗硅HBT各端点的偏压条件和所处环境温度计算该晶体管雪崩电流。
5、如权利要求4所述的雪崩电流模型，其特征在于，所述的晶体管雪崩电流Iavl由以下公式决定：
In表示除去雪崩电流影响之后的晶体管集电极电流；
An和Bn表示晶体管的雪崩常数；
Em为处于雪崩外延层空间电荷区内的空间电场强度峰值，由以下公式决定：
其中，Vdc表示集电极-基极节扩散电压，VCB表示集电极和基极之间电压降，VAVL表示晶体管雪崩电流的曲率决定电压，WAVL表示晶体管雪崩外延层的有效厚度；
λ表示由位于集电极内的空间电荷区内电场强度为零处至基极-集电极结中电场强度最大处的线性位移，由以下公式决定：
其中，Ihc表示晶体管发生热载流子现象的临界电流；
Wd为基极-集电极结的空间电荷区宽度，由以下公式决定：
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