关于锗化硅材料导电特性的综合描述
PCB抄板是反向技术研发一个重要的应用领域。利用PCB抄板对产品进行拆解,从产品的pcb文件、BOM清单、原理图等设计要素入手进行研究,从而达到对引进技术进行消化、吸收和再创新的目的。迄今为止,PCB抄板已经形成一个较为成熟的行业,市场布局也从先前的克隆与复制逐渐向技术改造更新和高端化方向发展。
随着半导体材料的发展和生产工艺的发展,对于半导体材料的性能要求越来越高,领域内产品的开发和人们的需求对于半导体材料在其电学特性上的要求也越来越高。在微电子领域,30多年以来,Si一直是半导体工业中占绝对优势的半导体材料。尽管最早采用的是Ge,并且其他某些半导体材料也许具有较高的载流子迁移率、较大的载流子饱和漂移速度和较宽的禁带宽度,但由于Si的许多优良特性,利用Si能够实现最廉价的集成电路工艺,所以在整个微电子技术中,Si器件的应用超过了97%。
然而不同的半导体材料具有不同的电学特性,也具有针对不同需求的应用功能。在此同时,还诞生了很多新型半导体材料,比如SiC、SiGe,这些化合物半导体融合了元素半导体的强项性能,在微电子领域有更好的应用。本文介绍的是SiGe材料的导电特性,分别从理论和实验应用方面展开论述。
理论研究和实验研究
虽然现在Si在微电子技术中占据着主导地位,但是由于其载流子的迁移率和饱和漂移速度较低,而且具有间接跃迁能带结构,限制了它在若干方面的应用。因此,在许多模拟电子技术领域,特别是在高频、高速方面(例如射频功率放大器和激光器),往往是GaAs、InP等化合物半导体起主要作用。然而化合物半导体技术难以大规模集成,同时,加工不便、成本较高,所以人们还是希望从Si技术中寻找出适应高频、高速需要的新技术。最早由IBM提出的SiGe技术在很大程度上满足了这种需求。SiGe技术由于能够在Si片上通过能带工程和应变工程改善Si的性能,同时又能够采用成熟和廉价的Si工艺技术来加工,所以受到人们的极大关注。以下分析一下Ge组分对SiGe的影响:
一.Ge的带隙宽度为0.67V,而Si的带隙宽度为1.12V,所以其特性有较大的改善,便于作HBT的基区以提高发射效率。
二.Ge的电子迁移率是Si的2.6倍,空穴迁移率是Si的3.5倍,而器件的速度取决于在一定电压下载流子被“推动”而通过期间的速度,所以Ge的注入在很大程度上提高了发射速率,增大了电流增益。
三.同时因能带作用,SiGe基区可以进行高掺杂,使基区可以做的很薄,打打缩短了电子在基区中的渡越时间,所以器件速度得以大幅度提高。
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