1. 研究目的与意义
异质结双极晶体管（hetero-junctionbipolar transistor,简称(hbt)基区(base)异质结sige外延。它是由发射区、基区和集电区由禁带宽度不同的材料制成的晶体管，其与传统的双极晶体管不同，hbt的发射极材料不同于衬底材料，而后者的整个材料是一样的，因而称为异质结器件。其原理是在基区掺入ge组分，通过减小能带宽度,从而使基区少子从发射区到基区跨越的势垒高度降低，从而提高发射效率，因而，很大程度上提高了电流放大系数。在满足一定的放大系数的前提下，基区可以重掺杂，并且可以做得较薄，这样就减少了载流子的基区渡越时间，从而提高器件的截止频率(cut-off frequency)，这正是异质结在超高速，超高频器件中的优势所在。
随着技术的进步，人们在信息存储、传输处理等方面的要求越来越高，通信产业开始替代计算机产业成为信息技术与经济发展的主要推动力。近年来，光纤通信、移动通讯、卫星通讯等领域的发展对微波系统频段的需求越来越迫切，为满足无线通信发展需求，晶体管技术也一直在不断发展并完善。功率放大器的发展史同样也是功率器件的发展史。目前，通常使用的半导体材料有si、sige、gaas以及gan等，这些半导体材料各有优势，满足不同领域的需求。
与si基器件相比较，gaas hbt器件电子迁移率更高、材料的击穿电压更大、衬底绝缘性更好。因而，在低的前向偏置电压偏置下，hbt己经可以得到高电流输出。通过级间阻抗匹配，可以将多级放大器级联获取更高功率以及増益。正是由于gaas hbt器件在rf频段能够提供良好的増益、效率、线性度以及强度，目前广泛应用于高频及无线通信设备，尤其适用于集成的射频功率放大器中。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容：
hbt器件由于其优异的高频功率特性而广泛应用于射频功放设计。由于gaas材料的散热性能较差，大功率输出产生严重热效应，致使器件性能退化。为得到优良输出性能的功率器件，应解决热效应瓶颈问题。本课题拟通过对hbt器件内部热生成机制研究，分析掺杂浓度、电流密度、电场强度等因素对热源大小的影响，进而通过优化次集电极结构减小热源。借助于仿真软件silvaco，得到自热效应优异的hbt优化结构。
3. 研究的方法与步骤
拟采用的方法：
通过对HBT器件内部热生成机制研究，分析掺杂浓度、电流密度、电场强度等因素对热源大小的影响，进而通过优化次集电极结构减小热源。借助于仿真软件Silvaco，得到自热效应优异的HBT优化结构。
步骤：
1、分析各种因素对热源影响；
2、优化次集电极结构；
3、使用Silvaco得到温度仿真结果；
4、得到自热效应优异的HBT优化结构。
4. 参考文献
[1] 周守利，崇英哲，黄永清等. 考虑自热效应的重掺杂algaas/gaas hbt电流特性分析[j]. 电子器件，2004：559-563.
[2] 赵磊. gaas hbt/gan hemt器件热生成机制及其热性能仿真与可靠性分析[d]. 广东工业大学, 2013.
[3] 王磊，文耀普. 一种微波功率放大器的热设计与验证方法[j]. 航天器工程，2011,02：52-56.
5. 计划与进度安排
(1)2022.2.19-2022.2.25网上查阅资料；
(2)2022.2.26-2022.3.4 完成外文资料的翻译；
(3)2022.3.4-2022.3.10 完成开题报告；
