1、隨著GeSi HBTs越來越廣泛的應用于射頻/微波通信、衛(wèi)星通信和功率放大器等領域，如何在高頻、大功率應用的前提下，提高GeSi HBT的熱穩(wěn)定性，成為人們需要研究的一個重要問題。 為了提高GeSi HBT的功率，通常采用發(fā)射極條長和條間距均勻分布的多發(fā)射極條(指)并聯(lián)的結構。然而由于自熱和條間的熱耦合效應，靠近中間條上的溫度往往高于兩邊條上的溫度。發(fā)射極條上的溫度不均勻，一方面限制了GeSi HBT的功率處理能力；另一方面，使

2、器件變得熱不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)熱燒毀，導致器件失效。 通過求解熱傳導方程，研究了使GeSi HBT發(fā)射極條上的溫度分布變得更均勻的設計方法。通過計算機模擬發(fā)現(xiàn)，非均勻條長、非均勻條間距和非均勻發(fā)射極鎮(zhèn)流電阻設計都可以有效地改善器件溫度均勻性，降低器件的最高結溫。同時還發(fā)現(xiàn)，在溫度分布均勻性改善方面，當發(fā)射極條長分布、條間距分布和發(fā)射極鎮(zhèn)流電阻分布按二次函數(shù)式取值時比一次函數(shù)式取值更有效，指數(shù)函數(shù)式取值比二次函數(shù)式取值更有效。

3、 利用模擬得到的優(yōu)化設計方案，按照工藝條件的限制，對器件的結構參數(shù)進行了設計，分別繪制出了條長、條間距非均勻分布和加鎮(zhèn)流電阻的多種GeSi HBTs的版圖，并開發(fā)出GeSi HBT的工藝步驟，成功用于器件制造，驗證了版圖設計和工藝流程的正確性。 對制作好的GeSi HBT，首先對它們的直流特性進行了測試。主要測試了輸出特性曲線、Gummel曲線、Ic-HFE曲線及部分結特性曲線，得到了一些直流參數(shù)和極限參數(shù)。器件的開啟電壓、反向

4、電流、電流放大系數(shù)、擊穿電壓、最大集電極工作電流等參數(shù)都比較令人滿意。發(fā)射極線電流密度達到1.06-1.87A/cm，遠高于Si BJT的線電流密度。這對器件的功率特性是非常有利的。 最后，對幾組器件進行了表面溫度分布的測試與對比。采用非均勻條長和非均勻條間距設計的器件，表面溫度更加均勻，最高結溫也大幅度下降。采用均勻發(fā)射極鎮(zhèn)流電阻的結構，雖然器件的整體溫度下降，但最高溫仍出現(xiàn)在中心指上，且溫度分布仍不均勻。這些結果與模擬結果比