Theoretical and experimental exploration of InP heterojunction bipolar transistor (HBT) characteristics for device and circuit design

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Heterojunction-Bipolartransistören (HBTs) stellen eine attraktive Wahl dar für Anwendungen im Hochfrequenzbereich wie 60GHz WLAN, 40/80/160Gb/s Glasfasersysteme oder 77GHz Kollisionsradar. Speziell solche HBTs, die auf III/V Verbindungshalbleitern basieren, bieten hohe Flexibilität bzgl. der Optimierung des vertikalen Aufbaus. Hier sind vor allem Eigenschaften von Bedeutung, die komplementär zu denen von SiGe HBTs sind, wie z.B. hohe Durchbruchspannung bei hohen Frequenzen oder Kompatibilität mit optoelektronischen Bauelementen. Ziel des Projekte ist es, physikalisch basierte Methoden zur geometrie-skalierbaren Modellierung von InP HBTs zu etablieren. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Entwicklung eines kompakten Transistormodells, das sich für den Entwurf und die Optimierung integrierter Schaltungen eignet und dabei gleichzeitig prädiktive Eigenschaften hat. Die Arbeit am Kompaktmodell wird begleitet von zwei kleineren Aufgabenstellungen für die entsprechende numerische Bauelementesimulation und experimentelle Charakterisierung. Es ist geplant, die erhaltenen Modellierungsergebnisse für den Entwurf und die Optimierung schneller Analog/Digital-Wandler zu verwenden, die in einem parallel beantragten Projekt entworfen werden. Diese Zusammenarbeit liefert wichtige Erkenntnisse hinsichtlich der Tauglichkeit des entwickelten Modells für Anwendungen bei höchsten Geschwindigkeiten.