Cuantificación del fenómeno de desfocalización de corriente en transistores bipolares de heterounión silicio-germanio

Abstract

En este trabajo de tesis se describe una técnica original e innovadora, que permite cuantificar la desfocalización de corriente, a través de la obtención de la anchura efectiva de la unión base-emisor (WE,ef) y de la unión base-colector (WC,ef) en dispositivos transistores bipolares de heterounión (TBH) silicio-germanio (SiGe). Esta técnica está basada en un análisis hecho a mediciones experimentales y de modelado en pequeña señal y también de ruido en altas frecuencias. De acuerdo a la bibliografía científica revisada esta es la primera vez que se reporta de forma cuantitativa la evolución de los parámetros WE,ef y WC,ef en función de la densidad de corriente de colector para una tecnología de TBH SiGe. Esta investigación tiene como finalidad la de determinar el nivel de dopaje y perfil de germanio óptimos que mitiguen la aparición del efecto de desfocalización de corriente quien puede llevar a la destrucción del componente. Si se disminuye la desfocalización de corriente, entonces aumentará la fiabilidad de los componentes TBH SiGe. Abstract This Tesis is devoted to describe an original and reliable technique to quantify the phenomena called current crowding of ultra-fast silicon-germanium (SiGe) heterojunction bipolar transistors (HBT). In this work current crowding is quantified through the variation of the effective emitter and collector widths (WE,ef and WC,ef, respectively). This technique is based on experimental and modeling analyses of small-signal and high frequency noise performances. This is, according to the revised literature, the first time that the evolution of WE,ef and WC,ef as a function of collector current density of a bipolar technology is reported. This investigation aims to determine the best base doping level and germanium content that minimizes the current crowding, a phenomenon that may damage the device. If current crowding is decreased, then the fiability of the SiGe HBT will be improved.