MMIC电路设计中的场效应晶体管（FET）技术介绍 *
场效应晶体管（FETs）的结构和操作
FETs的俯视图，如同俯视MMIC晶圆表面，如图1所示。电流横向流过晶圆表面，从漏极到源极，并在栅极接触下通过。
图1、场效应晶体管（FET）的俯视图
注意，这只是单个栅极FET（或基本单元），并且这种器件，尤其是功率FET，由多个栅极指状物构成（以后我们会更详细地介绍）。
图1中FET的截面图“A-A”如图2所示，FET形成有半导体的低掺杂层，其在晶片表面下方形成导电沟道（channel），如图2（a）所示。沟道通常是n掺杂的，因此存在自由电子以在沟道中传输电流。金属源极和漏极端子通过欧姆接触与该导电沟道接触到半导体的重掺杂层。如果在漏极和源极触点之间放置电压，则电流可以在它们之间流动，直到沟道（channel）中的所有自由电子都传导电流为止。如果栅极端子上的电压为零，则该电流称为漏源饱和电流（IDSS）。这是场效应晶体管的“导通”状态。
单结晶体管的内部结构、等效电路、图形符号如图1所示。芜湖晶体管采购
晶体管的结构及类型用不同的掺杂方式在同一个硅片上制造出三个掺杂区域，并形成两个PN结，就构成了晶体管。结构如图(a)所示，位于中间的P区称为基区，它很薄且杂质浓度很低；位于上层的N区是发射区，掺杂浓度很高；位于下层的N区是集电区，面积很大；它们分别引出电极为基极b, 发射极e和集电极c。
晶体管的电流放大作用
如下图所示为基本放大电路，为输入电压信号，它接入基极-发射极回路，称为输入回路；放大后的信号在集电极-发射极回路，称为输出回路。由于发射极是两个回路的公共端，故称该电路为共射放大电路。
晶体管工作在放大状态的外部条件是发射结正偏且集电结反向偏置，所以输入回路加的基极电源和输出回路加的集电极电源
乐山晶体管直销检测单结晶体管的质量时，万用表的量程一般选用×1K挡。
GAA晶体管
而当先进工艺发展到了7nm阶段，并在其试图继续向下发展的过程中，人们发现，FinFET似乎也不能满足更为先进的制程节点。于是，2006年，来自韩国科学技术研究院（KAIST）和国家nm晶圆中心的韩国研究人员团队开发了一种基于全能门（GAA）FinFET技术的晶体管，三星曾表示，GAA技术将被用于3nm工艺制程上。
GAA全能门与FinFET的不同之处在于，GAA设计围绕着通道的四个面周围有栅极，从而确保了减少漏电压并且改善了对通道的控制，这是缩小工艺节点时的基本步骤，使用更***的晶体管设计，再加上更小的节点尺寸，和5nm FinFET工艺相比能实现更好的能耗比。
GAA 技术作为一款正处于预研中的技术，各家厂商都有自己的方案。比如 IBM 提供了被称为硅纳米线 FET （nanowire FET）的技术，实现了 30nm 的纳米线间距和 60nm 的缩放栅极间距，该器件的有效纳米线尺寸为 12.8nm。此外，新加坡国立大学也推出了自己的纳米线 PFET，其线宽为 3.5nm，采用相变材料 Ge2Sb2Te5 作为线性应力源。
另据据韩媒Business Korea的报道显示，三星电子已经成功攻克了3nm和1nm工艺所使用的GAA （GAA即Gate-All-Around，环绕式栅极）技术，正式向3nm制程迈出了重要一步，预计将于2022年开启大规模量产。
下面的分析*对于NPN型硅晶体管三极管。如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源 能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变 化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。
三极管工作必要条件是(a)在B极和E极之间施加正向电压(此电压的大小不能超过1V.
ST微电子0.25μm SiGe BICMOS 技术中的双极性晶体管设计介绍 *
在ST微电子0.25µm SiGe BICMOS技术(B7RF)中，异质结双极晶体管(HBT)的建模是基于HICUM的。 该模型在要求高集电极电流密度的高频射频应用中特别有用。 这种紧凑和可扩展的模型比改进的Spice Gummel-Poon模型具有更高的精度，并考虑了自热效应。
典型的高压HBT的频率转换和电流增益β AC 如图1所示。 柯克效应（Kirk effect）的影响在右边灰色地方可以看到，结果产生强f T ，以及在高偏置水平下β增益的崩溃。 从物理的角度来看，这种影响是由于基极深度的增加（基/集电极结向下移动），这与载流子注入相反。
想要弄懂晶体管，就要先弄懂二极管。乐山作用晶体管
三极管还能通过基极电流来控制集电极电流的导通和截止，这就是三极管的开关作用（开关特性）。芜湖晶体管采购
参见晶体三极管特性曲线2-18图所示：
图2-18 晶体三极管特性曲线
3、晶体三极管共发射极放大原理如下图所示：
A、vt是一个npn型三极管，起放大作用。
B、ecc 集电极回路电源（集电结反偏）为输出信号提供能量。
C、rc 是集电极直流负载电阻，可以把电流的变化量转化成电压的变化量反映在输出端。
D、基极电源ebb和基极电阻rb，一方面为发射结提供正向偏置电压，同时也决定了基极电流ib.
图2-19 共射极基本放大电路
E、cl、c2作用是隔直流通交流偶合电容。
F、rl是交流负载等效电阻。
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