异质结双极性晶体管及功率放大器制造技术

技术编号:36179585 阅读:20 留言:0更新日期:2022-12-31 20:36
本申请提供一种异质结双极性晶体管及功率放大器,所述异质结双极性晶体管包括:基底;以及基极台面,设置于基底上。基极台面包括集极层和基极层,基极层设置于集极层上,基极层包括第一边和第二边,第二边相对于第一边。异质结双极性晶体管更包括:射极层,设置于基极层上;基极电极,设置于基底上并连接至基极层;介电层,设置于基极电极上;以及导电部件,设置于介电层上。在介电层中形成第一导孔于基极层的第一边,且在介电层中形成第二导孔于基极层的第二边。导电部件通过第一导孔和第二导孔连接至基极电极。通过在基极端添加新的信号输入端以降低基极电阻,以改善异质结双极性晶体管和功率放大器在更高的操作频率的增益性能。和功率放大器在更高的操作频率的增益性能。和功率放大器在更高的操作频率的增益性能。

【技术实现步骤摘要】
异质结双极性晶体管及功率放大器


[0001]本申请实施例是关于一种异质结双极性晶体管(heterojunction bipolar transistor,HBT)和一种功率放大器(power amplifier,PA),特别是关于双重信号输入的特征。

技术介绍

[0002]异质结双极性晶体管为具有两种不同材料的双极性接合晶体管,其材料具有不同的能带间隙(energy band

gap)。异质结双极性晶体管的基极电阻可影响最大操作频率和元件性能(如异质结双极性晶体管的最大稳定增益(maximum stable gain,MSG)或最大可用增益(maximum available gain,MAG))。为了达到较高的效率、较高的输出功率、以及较高的线性度,需要进一步降低异质结双极性晶体管的整体基极电阻。因此,需要通过设计和优化异质结双极性晶体管来解决相关问题。

技术实现思路

[0003]为了进一步减少异质结双极性晶体管的基极电阻对最大操作频率和元件性能的影响,本申请提出以下技术方案:
[0004]在一实施例中,一种异质结双极性晶体管包括:基底;底次集极层,设置于基底上;上次集极层,设置于底次集极层上;集极层,设置于上次集极层上;基极层,设置于集极层上,其中基极层、集极层、以及上次集极层形成基极台面。从上视图来看,基极层包括第一侧和第二侧,第二侧相对于第一侧。异质结双极性晶体管更包括:射极层,设置于基极层上;第一介电层,设置于底次集极层和基极台面上;基极电极,设置于第一介电层上,且通过第一导孔连接至基极层,第一导孔设置于第一介电层中;第二介电层,设置于基极电极上;以及第一导电层,设置于第二介电层上。第一导电层通过第二导孔连接至基极电极,而第二导孔设置于第二介电层中并于基极层的第一侧。第一导电层通过第三导孔连接至基极电极,而第三导孔设置于第二介电层中并于基极层的第二侧。第二导孔和第三导孔横向地与基极层间隔开。
[0005]在另一实施例中,一种异质结双极性晶体管包括:基底;以及基极台面,设置于基底上。基极台面包括集极层和基极层,基极层设置于集极层上,且其中从上视图来看,基极层包括第一边和第二边,第二边相对于第一边。异质结双极性晶体管更包括:射极层,设置于基极层上;基极电极,设置于基底上并连接至基极层;介电层,设置于基极电极上;以及导电部件,设置于介电层上。在介电层中形成第一导孔于基极层的第一边,且在介电层中形成第二导孔于基极层的第二边。导电部件通过第一导孔和第二导孔连接至基极电极。
[0006]再一实施例中,一种功率放大器,包括上述任一实施例中所述的异质结双极性晶体管。
[0007]本申请的异质结双极性晶体管或功率放大器可通过在基极端于现有的信号输入端添加新的信号输入端以表现出基极电阻的降低。当具有双重信号输入的配置,最大稳定
增益及/或最大可用增益的稳定系数(当k等于1时)可延长至更高的频率。如此一来,异质结双极性晶体管和功率放大器可在更高的操作频率下展现更优越的增益性能。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
[0009]图1A和图1C是根据本申请的一些实施例,分别为异质结双极性晶体管的上视图和剖面示意图。
[0010]图1B和图1D是根据本申请的一些实施例,分别为异质结双极性晶体管的上视图和剖面示意图。
[0011]图2A和图2B是根据本申请的一些实施例,具有不同设计的异质结双极性晶体管的上视图。
[0012]图2C是根据本申请的一些实施例,图2A所示的异质结双极性晶体管的剖面示意图。
[0013]图3是根据本申请的一些实施例,异质结双极性晶体管的上视图。
[0014]图4是根据本申请的一些实施例,异质结双极性晶体管的上视图。
[0015]图5是根据本申请的一些实施例,异质结双极性晶体管的上视图。
[0016]图6A~图6C是根据本申请的一些实施例,具有各种设计的功率放大器的上视图。
[0017]图7A和图7B是根据本申请的一些实施例,具有不同设计的异质结双极性晶体管的上视图。
[0018]图8A和图8B是根据本申请的一些实施例,具有不同设计的功率放大器的上视图。
[0019]图9是根据本申请的一些实施例,异质结双极性晶体管的上视图。
[0020]符号说明:
[0021]10A:异质结双极性晶体管
[0022]10B:异质结双极性晶体管
[0023]20A:异质结双极性晶体管
[0024]20B:异质结双极性晶体管
[0025]30:异质结双极性晶体管
[0026]40:异质结双极性晶体管
[0027]50:异质结双极性晶体管
[0028]60A:功率放大器
[0029]60B:功率放大器
[0030]60C:功率放大器
[0031]70A:异质结双极性晶体管
[0032]70B:异质结双极性晶体管
[0033]80A:功率放大器
[0034]80B:功率放大器
[0035]90:异质结双极性晶体管
[0036]100:基底
[0037]110:底次集极层
[0038]120:刻蚀停止层
[0039]130:基极台面
[0040]132:上次集极层
[0041]134:集极层
[0042]136:基极层
[0043]136A:第一侧
[0044]136B:第二侧
[0045]138:射极层
[0046]140:第一介电层
[0047]145A:导孔
[0048]145B:导孔
[0049]150:基极电极
[0050]150A:连接部
[0051]150B:指部
[0052]150B

E:尾段
[0053]160:集极电极
[0054]180:第二介电层
[0055]185A:导孔
[0056]185B:导孔
[0057]185C:导孔
[0058]200:第一导电层
[0059]200A:连接部
[0060]200B:传输部
[0061]215A:导孔
[0062]215B:导孔
[0063]215C:导孔
[0064]215D:导孔
[0065]220:第二导电层
[0066]220A:传导部
[0067]220B:传输部
[0068]A

A

:线段
[0069]B
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结双极性晶体管,其特征在于,所述异质结双极性晶体管包括:一基底;一底次集极层,设置于所述基底上;一上次集极层,设置于所述底次集极层上;一集极层,设置于所述上次集极层上;一基极层,设置于所述集极层上,其中所述基极层、所述集极层、以及所述上次集极层形成一基极台面,且其中从上视图来看,所述基极层包括一第一侧和一第二侧,所述第二侧相对于所述第一侧;一射极层,设置于所述基极层上;一第一介电层,设置于所述底次集极层和所述基极台面上;一基极电极,设置于所述第一介电层上,且通过一第一导孔连接至所述基极层,所述第一导孔设置于所述第一介电层中;一第二介电层,设置于所述基极电极上;以及一第一导电层,设置于所述第二介电层上;其中所述第一导电层通过一第二导孔连接至所述基极电极,所述第二导孔设置于所述第二介电层中并于所述基极层的所述第一侧,所述第一导电层通过一第三导孔连接至所述基极电极,所述第三导孔设置于所述第二介电层中并于所述基极层的所述第二侧,且所述第二导孔和所述第三导孔横向地与所述基极层间隔开。2.如权利要求1所述的异质结双极性晶体管,其特征在于,所述基极电极包括一第一连接部于所述基极层的所述第一侧,以及一第一指部和一第二指部连接至所述第一连接部。3.如权利要求2所述的异质结双极性晶体管,其特征在于,所述第一导电层通过于所述基极层的所述第一侧的所述第二导孔连接至所述基极电极的所述第一连接部。4.如权利要求2所述的异质结双极性晶体管,其特征在于,所述基极电极更包括一第二连接部于所述基极层的所述第二侧,而所述第一指部和所述第二指部更连接至所述第二连接部。5.如权利要求4所述的异质结双极性晶体管,其特征在于,所述第一导电层通过于所述基极层的所述第一侧的所述第二导孔连接至所述基极电极的所述第一连接部,且通过于所述基极层的所述第二侧的所述第三导孔连接至所述基极电极的所述第二连接部。6.如权利要求4所述的异质结双极性晶体管,其特征在于,所述基极电极的所述第一连接部、所述第二连接部、所述第一指部、以及所述第二指部形成一闭合回路。7.如权利要求6所述的异质结双极性晶体管,其特征在于,所述闭合回路环绕所述射极层。8.如权利要求3所述的异质结双极性晶体管,其特征在于,所述基极电极的所述第一指部包括一第一端于所述基极层的所述第二侧,所述基极电极的所述第二指部包括一第二端于所述基极层的所述第二侧,所述第一导电层包括一第二连接部,且所述第一导电层的所述第二连接部通过于所述基极层的所述第二侧的所述第三导孔连接至所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:高志阳喻千荣
申请(专利权)人:稳懋半导体股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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