跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(216.73.216.106) 您好!臺灣時間:2026/04/04 09:09
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:李文雄
研究生(外文):Wun-Syong Li
論文名稱:磷化銦異質接面雙極性電晶體熱阻與崩潰效應之特性分析
論文名稱(外文):Characteristic analyze of thermal resistance and avalanche breakdown in InP-based HBT
指導教授:張彥華
指導教授(外文):Yang-Hua Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:光學電子工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:62
中文關鍵詞:磷化銦異質接面熱阻崩潰
外文關鍵詞:thermal resistanceHBTInPavalanche
相關次數:
  • 被引用被引用:2
  • 點閱點閱:285
  • 評分評分:
  • 下載下載:64
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
異質接面雙載子電晶體 (Heterojunction Bioplar Transistors, HBTs)因結構的優越性,具有低導通電壓、高截止頻率以及高功率處理的能力。根據使用的基板材料不同,有多種材料結構的組合,表現出不同的直流特性;如一般最常見的GaAs-based HBT在IC-VCE特性會具有負微分電阻特性,但某些使用InP-based HBTs卻表現出完全不同的特性,主要是因為元件(Emitter、Base與Collector)所使用不同的材料,所以有不同的活化能,造成集極和基極電流變化趨勢有所不同。

本論文將使用VBIC大訊號模型依序的萃取直流參數和溫度相關參數,先建立不含非理想效應的初始直流模型,進而考慮非理想效應的影響。由集極電流對集射極電壓的關係曲線,若觀察到在低功率低集射極偏壓區集極電流特性表現出明顯的上升斜率,可明確的判斷出元件直流特性受爾力效應(Early Effect)的影響,而在高功率低集射極偏壓區時若集極電流上升,可判斷出元件直流特性受自發熱效應(self-heating effect)影響,接著若隨著集射極偏壓持續增大而集極電流急遽上升,則可判斷此時元件受到崩潰效應(avalanche effect)所影響。我們根據元件特性有不同的表現來建立正確的非理想效應分離步驟,有效地將各個非理想效應獨立,達成建構描述元件特性之VBIC模型。
Heterojunction bipolar transistors (HBTs) have the advantage of low turn-on voltage, high cutoff frequency and high power density because of their superior material characteristics and structures. There are several material systems based on different substrate materials, and each shows a unique characteristic. For example, the well-known characteristic of negative difference resistance (NDR) in GaAs-based HBTs may not exist in InP-based HBTs. The different properties attribute to the different materials and layer structures of emitter, base and collector.

In this thesis, DC parameters and thermal parameters are extracted and applied to the VBIC model. A DC model without non-ideal effect is built first, and then non-ideal effects are considered later. Form the collect current (IC) versus collector-emitter voltage (VCE) characteristic, if we observe a positive slope in the low collect-emitter biasing region, it can be attributed to Early effect. If the IC rises remarkably in the high collect-emitter bias region, then we are assured that the device is influenced simultaneously by self-heating effect and avalanche breakdown. According to the different device characteristic in each non-ideal effect, we are able to establish a procedure to separate the non-ideal effect effectively and to describe the device performance in the VBIC model.
目 錄
中文摘要…………………………………………………………………………... i
英文摘要…………………………………………………………………………..... iii
誌謝…………………………………………………………………………............. v
目錄…………………………………………………………………………............. vi
圖目錄…………………………………………………………………………......... viii
表目錄………………………………………………………………………………. xi
第一章 簡介…………………………………………………………………….... 1
第二章 HBT基本工作原理……………………………………………………… 3
2.1 HBT操作原理………………………………………………….
3
2.2 HBT之直流特性………………………………………………. 5
第三章 異質接面電晶體VBIC訊號模型之介紹與萃取方法…….………….... 7
3.1 獨立基極電流參數………………………………….……........ 10
3.2 寄生電阻參數…………………………………………….….... 16
3.2.1 射極電阻…………………….………………….….. 16
3-2-2 集極電阻…………………………………………… 18
3-2-3 基極電阻……………………………………….…... 19
3.3 相關溫度參數之建立………………………………………..... 20
3.4 雪崩崩潰………………….………………………………..….. 27
3.5 爾力效應……………………………………………………..... 29
第四章 VBIC大訊號模型之建立……………………………………………...... 30
4.1 直流參數之萃取……………………………………………..... 31
4.2 熱阻參數萃取……………………………………..................... 34
4.2.1 溫度對直流增益β的影響………………………… 34
4.2.2 溫度對VBE偏壓的影響……………………………. 37
4.2.3 萃取元件熱阻……………………………………… 41
4.3 VBIC大訊號模型溫度參數(EA、EAIE)……………….…....... 42
4.3.1 溫度參數對β的影響………………………………. 43
4.3.2 VBIC模型對IC-VCE不等間距調整………….……. 48
4.4 VBIC大訊號模型崩潰參數調整…………………................... 53
第五章 結論…………………………………………………………………….... 55
參考文獻…………………………………………………………………………....
56
附錄…………………………………………………………………………............. 58
自傳…………………………………………………………………………............ 62
[1]W. Shockley and H. Kroemer, “Theory of Wide-gap Emitter for Transistors,” IRE, 1957,45,pp. 1535.
[2]H. K. Gummel, and H. C. Poon, “An integrated charge control model of bipolar transistors,” Bell Syst. Tech. J. 1970, 49, pp. 827-852.
[3]C. C. McAndrew, et al, 1996, “VBIC95, The Vertical Bipolar Inter-Company Model”, IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 31, pp. 1476~1483, October.
[4]J S. Weiner, J. S. Lee, A. Leven, Y. Baeyens, V. Houtsma, G. Georgiou, Y. Yang, J. Frackoviak, A. Tate, R. Reyes, R. F. Kopf, W.-J. Sung, N. G. Weimann, and Y.-K. Chen, “An InGaAs/InP HBT differential transimpedance amplifier with 47-GHz bandwidth,” IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 39, no. 10, pp. 1720-1723, Oct. 2004.
[5]William Liu, 1998, HANDBOOK OF III-V HETEROJUNCTION BIPOLAR TRANSISTOR, JOHN WILEY & SONS, 1998, pp. 1088-1090.
[6]C. C. McAndrew and L. W. Nagel, “SPICE Early Modeling,” Bipolar/BiCOMOS circuits & Tech. Meeting, 1994, pp. 144-147.
[7]G. Hanington and P.M. Asbeck, “Base resistance measurements in HBTs using base-emitter reverse bias breakdown,” Solid-State Electronics, 1997, 41, pp.669-671.
[8]F. Lin, B. Chen, T. Zhou, B. L. Ooi, P. S. Kooi, “Characterization and Modeling of Avalanche Multiplication in HBTs,” Microelectronics Journal, 2002, 33, pp.39-43.
[9]HBT Model Manual, Global Communication Semiconductor, Inc. 1999.
[10]D. A. Neamen, “Semiconductor Physics and Device,” 3th ed. Mc GRAW. HILL.
[11]張芷娟,2002,磷化銦異質接面雙極性電晶體之等效電路模型,國立雲林科技大學,碩士論文.
[12]Kenji Kurishima, Hiroki Nakajima, Takashi Kobayashi, Yutak Matsuoka and Tadao Ishibashi, “Fabrication and Characterization of High-Performance InP/InGaAs Double-Heterojunction Bipolar Transistors,” IEEE Trans.
[13]Hong Wang, Hong Yang, K. Radhakrishnan and Chee Leong Tan, “On the Thermal Resistance of Metamorphic and Lattice-Matched InP HBTs: A Comparative Study,”Indium Phosphide and Related Materials Conference, 2002. IPRM. 14th, May 2002,page: 177-180.
[14]D. E. Dawson, A. K. Gupta, and M. L. Salib, “CW Measurement of HBT Thermal Resistance”, IEEE Trans. Electron Devices, vol. 39, pp.2235-2239,Oct., 1992.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
1. 孫志麟(1992)。專家教師與生手教師的差異。師友月刊,298,21-23。
2. 孫志麟(1992)。生手如何才能成為專家呢?-教師專業表現之探討。師友月刊,297,21-25。
3. 吳福源(2000)。國民小學優良教師與一般教師之班級氣氛比較研究。花蓮師院學報,10,171-196。
4. 吳宗立(1994)。有效教學基礎─良好班級氣氛的建立。教育研究,29,49-54。
5. 吳武典(1994)如何培養良好的班級氣氛。學生輔導通訊,33,18-23。
6. 吳武典(1979)。國小班級氣氛的因素分析與追蹤研究。師大教育心理學報,12,133-156。
7. 吳武典、陳秀蓉(1978)。教師領導行為與學生期待、學業成就及生活適應。師大教育心理學報,11,87-104。
8. 李錫津(1998)談情境知覺與班級氣氛。班級經營,3(1),45-48。
9. 江新合(1994)。國中理化教師群體信念及心態特質的調查研究。高雄師大學報,5 ,159-184 。
10. 方吉正(1998)。教師信念研究之回顧與整合--六種研究取向。教育資料與研究,20,36-44。
11. 王春展(1997),專家與生手間問題解決能力的差異及其在教學上的啟示。教育研究資訊,5,(2),80-92。
12. 王恭志(2000)。教師教學信念與教學實務之探析。教育研究資訊,8 (2),84-98 。
13. 張景媛(1997b)。如何讓新手教師成為專家教師。測驗與輔導,45,3008-3010,台北,心理。
14. 許錫珍(1977)。能力分班教學情境下前、後段班級氣氛之研究比較。師大教育心理學報,11,141-158。
15. 游淑燕(1993)。專家與生手教師教學表現之比較研究及其對師範教育課程與教學的啟示。嘉義師院學報,7,207-242。