Abstract
在最近十幾年中，由於磊晶技術發展的日新月異，使得利用矽/矽鍺異質接面的元件受到廣泛的討論。矽/矽鍺技術提供了與三五族(III-V)相同的能隙工程(bandgap engineering)能力。因此製造出來的元件有較高的高頻與高速的操作能力；同時它在其他性能方面，也有非常顯著的改善。另外，矽/矽鍺比較能跟現今半導體的主流矽製程匹配，因此，在經濟因素的考量下，矽/矽鍺技術成為製程發展的重要課題。 在高頻混頻電路設計方面，雜訊問題一直是電路性能無法提升的原因，然而，異質接面的雙載子電晶體，由於基極(Base)的高濃度慘雜，可以有效地降低基極電阻(Base resistance)。由於較大基極電阻會產生較大的雜訊，因此，如何在元件設計中有效的降低基極電阻亦是當今矽/矽鍺異質接面雙載子元件的研究重點。 在本論文中，我們利用二維元件模擬軟體(2D device simulator)對npn矽鍺基極異質接面雙載子電晶體進行模擬，並討論鍺元素組成結構(Ge profile)對於元件的直流(DC)與交流(AC)特性的影響。我們提出了六種結構，並與傳統的雙載子電晶體(BJT)作為對照與比較，進行直流與交流分析，直流增益(DC current gain)、爾利電壓(Early voltage)、截止頻率(cutoff frequency)、以及基極電阻(Base resistance)都是元件設計的重要指標，也是我們探討的重點。同時我們也在論文中針對文獻中的一個例子進行直流特性模擬，並比較其差異。最後，並針對高頻混頻(Mixed-signal)電路的考量做為討論的重點，並歸納出比較適當的鍺元素的組成結構。