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研究生:李宣慶
研究生(外文):Shiuan-Ching Li
論文名稱:異質接面雙極性電晶體表面溫度之研究
論文名稱(外文):STUDY OF SURFACE TEMPERATURE ON HETEROJUNCTION BIPOLAR TARNSISTOR
指導教授:張彥華
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:電子與資訊工程研究所碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:溫度模型異質接面雙極性電晶體ballasting 電阻散熱裝置
外文關鍵詞:heat sinkballasting rersistanceHBTthermal model
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本計畫的目標在於研究磷化銦鎵/砷化鎵異質接面雙載子電晶體在有熱效應情況下的電性的改善。 利用砷化鎵為基底的異質接面雙載子電晶體(HBT’s)應用在功率放大器上常產生自發熱效應(砷化鎵的熱導係數僅有矽的1/3),但可藉由多射極的結構來改善電流能力。多射極(HBT)結構可產生較高的總電流量,以及在HBT元件中降低每個單位所產生的熱源。但多射極結構HBT的熱效應較複雜,除了本身有自發熱效應外,射極與鄰近射極之間又有熱耦合效應。

加入heat sink結構來降低HBT的熱效應已被廣泛的使用,但heat sink結構的設計並未被完全理解。所以需要一個能描述heat sink效應的溫度分佈電-熱模型。在本論文中,我們提出能探討加入heat sink架構的多射極HBT的三度空間電-熱模型。此模型可探討與分析元件的表面溫度分佈情形。以及討論如何適當擺設heat sink在layout上的相對位置,分析對熱效應造成的影響。
The objective of this project is to study the thermal effect and reliability of InGaP/GaAs heterojunction bipolar transistors. GaAs-based heterojunction bipolar transistors (HBT’s) for power applications suffer from self-heating effect (the thermal conductivity of GaAs is only 1/3 of that of silicon), and always employ multiple emitter finger structures to improve the current handling capability. A multi-finger HBT generates higher total current and less heat in each HBT unit cell. But the thermal effect of HBT with multi finger structure is more complex. Beside self-heating effect, thermal coupling effect also exists between adjacent emitter fingers.

The heat sink has been widely used in HBT industry to alleviate the thermal effect. But design of these structures has not been fully analyzed. To study the effect of heat sink on temperature distribution, a thermal-electrical model is required. In this thesis, propose the effect of heat sink on multi-finger heterojunction bipolar transistors (HBT’s) is studied with a modified three-dimensional thermal-electrical model. This model can be studied and analyzed surface temperature of device. We also investigate different design of the heat sink on the layout, and analyze the consequence on the thermal effect.
中文摘要 --------------------------------------------------------------- i
英文摘要 --------------------------------------------------------------- ii
誌謝 --------------------------------------------------------------- iv
目錄 --------------------------------------------------------------- v
圖目錄 --------------------------------------------------------------- vii
第一章 簡介--------------------------------------------------------- 1
第二章 異質接面雙極性電晶體之熱效應--------------------- 4
2.1 溫度分佈模型--------------------------------------------- 5
2.2 電流直流模型--------------------------------------------- 10
2.2.1 隨溫度改變的物理參數--------------------------------- 10
2.2.2 集極電流--------------------------------------------------- 12
2.2.3 基極電流--------------------------------------------------- 18
第三章 單一射極InGaP/GaAs HBT之電熱特性模擬-------- 21
3.1 元件結構與電流模型------------------------------------ 23
3.2 程式設計流程--------------------------------------------- 25
3.3 模擬結果分析--------------------------------------------- 29
3.3.1 溫度在單一射極HBT上的分佈------------------------ 29
3.3.2 射極中性區電阻的效應--------------------------------- 32
3.3.3 自發熱效應------------------------------------------------ 33
3.3.4 不同集-基極偏壓下的元件特性---------------------- 36
第四章 利用負功率模擬其heat sink的效應對多射極InGaP/GaAs HBT的溫度影響--------------------------- 39
4.1 二十四根多射極元件結構與電熱模型--------------- 40
4.2 用負功率方法模擬heat sink效應------------------ 42
4.3 程式設計流程--------------------------------------------- 44
4.4 比較加入ballasting電阻與heat sink效應對二十四根多射極InGaP/GaAs HBT之影響-------------- 49
第五章 多射極InGaP/GaAs HBT在heat sink效應下對溫度的影響與應用------------------------------------------ 54
5.1 不同Heat sink設計對二十四根多射極InGaP/GaAs HBT的溫度效應---------------------------------- 55
5.2 一單位中不同射極的數量對十六根多射極InGaP/GaAs HBT的溫度效應影響---------------------------- 59
5.3 同單位間不同距離改變對六十四根多射極InGaP/GaAs HBT的熱效應影響------------------------------- 65
第六章 結論--------------------------------------------------------- 69
參考文獻 --------------------------------------------------------------- 71
自傳 --------------------------------------------------------------- 76
[1] Guang-Bo Gao, Ming-Zhu Wang, Xiang Gui, and Hadis Morkoc, 1989, “Thermal Design Studies of High-Power Heterojunction Bipolar Transistors”, IEEE Trans. Electron Devices, vol. 36, no. 5, pp. 854-863.

[2] Juin J. Liou, 1996, Principles and Analysis of AlGaAs/GaAs Heterojunction Bipolar Transistors, Artech House, London, p99-131.

[3] Wang, N. L., N. H. Sheng, M. F. Chang, W. J. Ho, G. J. Sullivan, E. A.
Sovero, J. A. Higgins, and P. M. Asbeck, 1990, “Ultrahigh power efficiency operation of common-emitter and common-base HBTs at 10 GHZ” IEEE Trans. Microwave Theory and Tech., vol. 38, pp. 1381-1389.

[4] J. J. Liou, L. L. Loiu, and C. I. Huang, 1994, “Analytical model for AlGaAs/GaAs multiemitter finger HBT including self-heating and coupling effects”, IEE Proc.-Circuits Devices Syst., vol. 141, no. 6, pp. 469-476.

[5] W. Zhou, S Sheu, J. J. Liou and C. I. Huang, 1996, “ANALYSIS OF NON-UNIFORM CURRENT AND TEMPERATURE DISTRIBUTIONS IN THE EMITTER FINGER OF AlGaAs/GaAs HETEROJUNCTION BIPOLAR TRANSISTORS”, Solid-State Electronics, vol. 39, no. 12, pp. 1709-1721.

[6] Liou, L. L., B. Bayraktaroglu, and C. I. Huang, 1993, “Thermal stability analysis of multiple finger microwave AlGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistor,” IEEE Int. Microwave Symp. Tech. Digest.

[7] W. Liu, A. Khatibzadeh, J. Sweder, and H. –F. Chau, “The Use of Base Ballasting to Prevent the Collapse of Current Gain in AlGaAs/GaAs Heterojunction Bipolar Transistors, ”IEEE Tran. Electron Devices, Vol. 43, No. 2, 1996, pp. 280.

[8] C. D. Patel and C. Belady, ” Modeling and Mctrology in High Performance Heat Sink Design,” Palo Alto, CA: Hewlett Packard Laboratories, 1997.

[9] Susheela Narasimhan and Joseph Majdalani, “ Characterization of compact Heat Sink Models in Natural Convection,” IEEE Transactractions on Compoenents and Packaging Technologies, Vol. 25, No. 1, March 2002.

[10] Robert D. Lindsted and Rothinton J. surty, “ Steady-State Junction
Temperature of Semiconductor Chips,” IEEE Transaction on
electron devices, Vol. Ed-19, No. 1, junary 1972.


[11] A. G. Kokkas, RCA Rev., vol. 35, p. 579, 1974.

[12] I. Kudman and E. F. Steigmeier, Phys. Rev., vol. 133, p. A1665,
1964.

[13] W. Fallman, H. L. Hartnagel, and P. C. Mathur, Electron. Lett., vol.
7, p. 512, 1971.

[14] W. Zhou, S. Sheu, J. J. Liou and C. I. HUANG, 1996, “Analysis of non-uniform current and temperature distribution in the emitter finger of AlGaAs/GaAs hterojunction bipolar transistors,” Solid-State Electronics, vol. 39, no. 12, pp.1709-1721.

[15] William Liou, 1998, HANDBOOK OF III-V HETEROJUNCTION
BIPOLAR TRANSISTORS, JOHN WILEY & SONS, INC.

[16] Sunderland, D. A., and P. L. Dapkus, 1987, “Optimizing N-p-n and
P-n-P hterojunction bipolar transistors for speed ”IEEE Trans.
Electron Devices, vol. ED-34, pp. 367-377.

[17] Juin J. Liou, Lee L. Liou Chern I. Huang and Burhan
Bayraktaroglu, 1993, “A Physics-based, analytical heterojunction
bipolar transistor model including thermal and high-current effects,”
IEEE Trans. Electron Devices, vol. 40, no. 9, pp. 1570-1577.

[18] 張簡真君,多射極結構磷化銦鎵/砷化鎵異質接面雙極性電晶體
之射極間距設計,國立雲林科技大學電子與資訊工程研究所碩士
論文,民國九十一年六月。

[19] S. Searles and D. L. Pulfery, 1994, “An analysis of space-charge-region recombination in HBT’s” IEEE Trans. Electron Devices, vol. 41, pp. 476-483.

[20] S. M. Sze, Physics of Semcinductor Devices, 2nd ed. New York:
Wiley, 1981, p. 43.

[21] R. Rosenzwieg and D. R. Carley, 1965, “Design of a VHF power transistor with second-breakdown protection,” IEEE IDEM.
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1. 15. 吳偉臺,不動產證券化之會計與稅務面潛析,證券暨期貨月刊,第21卷第10期,2003年10月。
2. 14. 王應傑,如何建立「不動產證券化」運作機制,全國律師,2002年7月。
3. 14. 王應傑,如何建立「不動產證券化」運作機制,全國律師,2002年7月。
4. 13. 王志誠,論商事信託之功能與法制發展,律師雜誌,第268期,2001年1月。
5. 13. 王志誠,論商事信託之功能與法制發展,律師雜誌,第268期,2001年1月。
6. 12. 王志誠,跨越民事信託與商事信託之法理─以特殊目的信託法制為中心,政大法學評論,第68期,2001年12月。
7. 12. 王志誠,跨越民事信託與商事信託之法理─以特殊目的信託法制為中心,政大法學評論,第68期,2001年12月。
8. 11. 王志誠,特殊目的信託與受益人之保護機制,存款保險資訊季刊,第15卷第3期,2002年3月。
9. 11. 王志誠,特殊目的信託與受益人之保護機制,存款保險資訊季刊,第15卷第3期,2002年3月。
10. 9. 王志誠,不動產受益證券之發行與投資人保護機制─信用評等、信用增強與避險計畫,律師雜誌,第295期,2004年4月
11. 9. 王志誠,不動產受益證券之發行與投資人保護機制─信用評等、信用增強與避險計畫,律師雜誌,第295期,2004年4月
12. 4. 王文宇,不動產證券化條例之評析與前瞻,月旦法學,第101期,2003年10月。
13. 4. 王文宇,不動產證券化條例之評析與前瞻,月旦法學,第101期,2003年10月。
14. 3. 王文宇,不動產證券化法制評析,法令月刊,第53卷5期,2002年5月。
15. 3. 王文宇,不動產證券化法制評析,法令月刊,第53卷5期,2002年5月。
 
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