本项目在台湾大学 IOED 实验室完成

背景

异质结双极型晶体管（HBT） 是一种在不同区域采用不同材料的晶体管，而不是像硅器件那样仅使用单一材料。与只使用单一载流子的场效应晶体管（FET）不同，HBT 同时利用电子和空穴导电。与基于单一材料的晶体管（如 BJT）相比，这种异质结结构具有更高的电流增益、更快的开关速度、更高的功率效率以及更好的设计灵活性。这些优势使其非常适用于高频放大器和通信领域。

其中一个应用实例是基于 InP 的太赫兹 HBT，可用于产生或放大太赫兹波，在未来 6G 网络中有望实现超高速（>100 Gb/s）无线通信。

器件

HBT 由三个区域组成：发射极、基极和集电极。

制程工艺

该器件的外延结构生长在 InP 衬底上。在我们的实验室中，我们使用 MA6 进行光刻，通过湿法刻蚀形成台面结构（mesa），随后沉积金属电极。之后进行退火处理，以实现与半导体之间的欧姆接触。

直流测量

下图展示了 Gummel 曲线和输出特性曲线（family curves）。在本次实验中，我们在发射极尺寸为 20 μm 的器件上获得了最大电流增益（β）为 14.6。

后续工作

为了实现射频（RF）器件，还需要进一步优化工艺。目前我们在 IOED 实验室重点改进的方向包括：降低接触电阻至 1e-8 Ω·cm²、表面钝化以及提高良率。