Please use this identifier to cite or link to this item: https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/81172
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Analysis of Self-heating of a SiGe HBT Designed for RF Applications According to the Percentage of Germanium
Other Titles Аналіз самонагрівання SiGe HBT, призначеного для ВЧ-застосувань, за процентним вмістом германію
Authors Boulgheb, A.
Lakhdara, M.
Kherief, N.
Latreche, S.
Keywords SiGe HBT
ВЧ-моделювання
COMSOL
самонагрівання
фракція германію
RF modeling
self-heating
fraction of germanium
Type Article
Date of Issue 2020
URI https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/81172
Publisher Sumy State University
License In Copyright
Citation A. Boulgheb, M. Lakhdara, N. Kherief, S. Latreche, J. Nano- Electron. Phys. 12 No 6, 06001 (2020). DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.12(6).06001
Abstract Основною метою роботи є визначення впливу процентного вмісту германію в основі SiGe біполярного транзистора з гетеропереходом (HBT) для аналіза ефекта самонагрівання пристрою. Ми використовуємо комерційне програмне забезпечення COMSOL Multiphysics. Модель пов'язує напівпровідниковий модуль з модулем HTS (Heat Transfer in Solids). Це дозволяє моделювати розподіл температури на пристрої SiGe HBT для рівнів германію в межах від x = 10 %, 20 % до x = 30 %. Спочатку ми визначаємо статичний коефіцієнт підсилення (β) SiGe HBT шляхом варіювання процентного вмісту германію. Крім того, ми аналізуємо розподіл тепла на поверхні компонента для трьох розглянутих рівнів германію, щоб визначити максимальну температуру Tmax в пристрої. Дійсно, для x = 10 % максимальна температура становить Tmax = 377 K і близька до переходу база-колектор. При збільшенні фракції германію в сплаві SiGe (x = 20 %) максимальна температура самонагрівання зменшується (Tmax = 366 K), тоді як при x = 30 % температура самонагрівання зменшується ще більше Tmax = 354 K), і вона поширюється на весь компонент. Це явище серйозно погіршує електричні характеристики HBT.
The main purpose of this paper is to determine the impact of germanium percentage within the base of a SiGe heterojunction bipolar transistor (HBT) in order to analyze the effect of the device self-heating. We use the COMSOL Multiphysics commercial software. The model links the semiconductor module to the HTS (Heat Transfer in Solids) module. This allows to simulate the temperature distribution across the SiGe HBT device for germanium levels ranging from x = 10 %, 20 % to x = 30 %. We first determine the static gain (β) of the SiGe HBT by varying the percentages of germanium. In addition, we analyze the heat distribution on the component surface for the three considered levels of germanium in order to record the maximum temperature Tmax in the device. Indeed, for x = 10 %, the maximum temperature is Tmax = 377 K and is close to the base-collector junction. When the germanium fraction in the SiGe alloy is increased (x = 20 %), the maximum temperature of self-heating decreases (Tmax = 366 K), while for x = 30 % the temperature of self-heating decreases more (Tmax = 354 K) and it spreads over the entire component. This phenomenon degrades seriously the electrical performances of the HBT.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

Algeria Algeria
4223
China China
1
France France
1
Germany Germany
8210
Greece Greece
1
Italy Italy
1
Lithuania Lithuania
1
Ukraine Ukraine
227
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
31208
Vietnam Vietnam
2113

Downloads

France France
1
Germany Germany
45988
India India
16428
Lithuania Lithuania
1
Ukraine Ukraine
230
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
45991
Vietnam Vietnam
1

Files

File Size Format Downloads
Boulgheb_jnep_6_2020.pdf 727,9 kB Adobe PDF 108641

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.