InP基异质结双极晶体管(HBT)外延片 *S

InP基异质结双极晶体管(HBT)外延片 *S

        异质结双极晶体管(HBT)是一种目前被广泛应用于微波和毫米波器件的技术。它具备超高速、低噪声、高功率和高线性等优势,在光纤通信、无线通信等电子系统中有着重要应用。基于InP外延材料以及含磷化合物材料是制备HBT器件的主要材料体系。InGaP/GaAs材料体系是制备微波功率HBT器件的首选材料,而InP基材料体系则是毫米波HBT器件的主要材料。可供InP基单/双异质结双极晶体管结构,具体结构请参考下表:

磷化铟外延片

1. InP异质结双极晶体管结构

1)单异质结双极晶体管(SHBT)结构

InAlAs发射区
InGaAs基区
InGaAs集电极
InGaAs子集电极
半绝缘InP衬底

 

2)双异质结双极晶体管(DHBT)结构

InAlAs发射区
InGaAs基区
四元级外延层
InP集电极
InGaAs子集电极
半绝缘InP衬底

 

2. 异质结双极晶体管结构的材料体系

HBT可以根据所使用的衬底材料进行分类。一般来说,主要有GaAs、Si和InP三种衬底,其中最成熟的是GaAs。表1显示了用于III-V族HBT的可能材料系统:

衬底 发射区 基区 集电极 类型
GaAs AlGaAs GaAs GaAs SHBT
AlGaAs DHBT
InGaP GaAs GaAs SHBT
InGaP DHBT
InP InP InGaAs InGaAs SHBT
InP DHBT
InAlAs InGaAs InGaAs SHBT
InP DHBT
InP GaAsSb InP DHBT

表1 制备HBT的不同材料体系

 

        其中,InP衬底与GaAs相比有以下优势:InGaAs的特定组成与InP晶格匹配,并且InGaAs具有比GaAs高约1.5倍的电子迁移率。此外,由于与GaAs相比,InP和InGaAs的Γ-L和Γ-X谷的分离更大,能够提供更高的速度过冲,这将导致更高的电子速度和更高的fT。

3. InP异质结双极晶体管应用

        用于本地多点分配系统(LMDS)的毫米波收发器将受益于InP技术。InP HBT技术为这些数字网络提供了高效率和高线性能力。由于带宽的价值,在有更大频谱可用的情况下,这些链路的频率将继续增加。

        蜂窝电话功率放大器具有非常严格的性能要求,包括高功率附加效率(PAE)、用于长通话时间和待机时间的低关断泄漏电流、用于稳健使用的高击穿电压以及低实施成本。InP HBT提供了比GaAs HBT技术更好的性能。与GaAs HBT实现方式相比,可比较的微波功率放大器已经证明InP HBT实现具有更大的线性。

        InP HBT技术特别适用于高速光纤电路,包括用于互联网骨干宽带数据传输的单通道SONET OC-768、40GBPS。InP HBT在几个关键前端组件块方面具有优势,包括跨阻抗放大、增益控制、时钟和数据恢复、调制器驱动器以及高速MUX/DMUX功能。

 

        更多InP外延片信息或疑问,请邮件咨询:vp@honestgroup.cn