[发明专利]一种具有高压和高增益模式的高频横向双极晶体管电路

说明书

本发明公开了一种具有高压和高增益模式的高频横向双极晶体管电路。该电路包括由多晶硅层(2101)、SiGe基区(2103)、Si发射区(2104)、Si集电区(2105)、SiOsubgt;2/subgt;埋氧层(2107)、和Si衬底(2108)构成的晶体管(21)和模式控制端(22)。在第一模式(高压模式)中，所述高频横向双极晶体管电路中晶体管的击穿电压(BVsubgt;CBO/subgt;和BVsubgt;CEO/subgt;)高达7.5V和2.0V以上。在第二模式(高增益模式)中，所述高频横向双极晶体管电路中的晶体管(21)的峰值电流增益高达150以上。模式控制端(22)通过控制供应给晶体管(21)中衬底电极(2112)处的模式控制信号来切换所述高频横向双极晶体管电路的工作模式。

技术领域

本发明涉及横向双极晶体管电路，特别是应用于微波通信和高速混合信号电路等具有高压和高增益模式的高频横向双极晶体管电路。

背景技术

随着SOI技术的不断发展以及纳米技术时代的来临，横向双极晶体管因其自身具有衬底寄生电容小、漏电流低、功耗小、避免闩锁效应等优势，将在射频/微波通信、无线局域网以及数模混合信号电路中扮演越来越重要的角色。

图1示出了常规高频横向双极晶体管的纵向剖面示意图，主要由多晶硅层(1)、SiGe基区(3)、Si发射区(4)、Si集电区(5)、SiO₂绝缘层(7)和Si衬底(8)组成。图2示出了常规高频横向双极晶体管基区Ge组分分布图，其中SiGe基区的引入可以有效提高横向双极晶体管的高频特性。然而横向双极晶体管作为有源器件在上述微波通信和高速混合信号电路中应用时，往往还需要具有较高的耐压能力(击穿电压)和较大的电流处理能力(电流增益)。

一方面，现有技术主要采用集电区内多掺杂漂移区设计、埋氧层厚度设计及双埋氧层结构设计来降低集电区有效掺杂浓度、改善电场分布来提高器件的击穿电压；另一方面，现有技术主要采用正衬底偏压设计和埋氧层介质优化设计来增大发射区有效掺杂浓度、减小基区有效掺杂浓度，进而改善器件的电流增益。但此时会引起集电区有效掺杂浓度的增大，不利于击穿电压的改善。可见，现有技术无法实现高频横向双极晶体管同时具有高击穿电压和高电流增益特性，也无法实现同一个高频横向双极晶体管在高压和高增益模式下的自由切换，因此往往需要设计两个高频横向双极晶体管分别工作在高压和高增益模式。

因此，如何设计一种兼具高压和高增益模式的高频横向双极晶体管电路，从而有效降低电路硬件成本，提高系统集成度和运行可靠性具有重要的理论和实际意义。

发明内容

本发明公开了一种具有高压和高增益模式的高频横向双极晶体管电路。

一种具有高压和高增益模式的高频横向双极晶体管电路，其特征在于：

包括晶体管(21)和模式控制端(22)。