ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2023. №7
Оглавление выпуска

Текст статьи (pdf)

English page

 

DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.7.4  

УДК: 621.382.3

 

ДИАГНОСТИКА НЕОДНОРОДНОСТИ ТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

В ГРЕБЕНЧАТЫХ СТРУКТУРАХ МОЩНЫХ БИПОЛЯРНЫХ

И ГЕТЕРОБИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

ПО РЕКОМБИНАЦИОННОМУ ИЗЛУЧЕНИЮ

 

В.А. Сергеев 1, А.А. Казанков 2, И.В. Фролов 1

 

1 Ульяновский филиал ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН

432071, г. Ульяновск, ул. Гончарова, д. 48/2

2 Ульяновский государственный технический университет

432027, г. Ульяновск, ул. Северный венец, д. 32

 

Статья поступила в редакцию 10 мая 2023 г.

 

Аннотация. Представлен краткий обзор методов диагностики токораспределения и дефектов мощных ВЧ и СВЧ биполярных и гетеробиполярных транзисторов по рекомбинационному излучению. Описана экспериментальная установка для регистрации рекомбинационного излучения структур биполярных полупроводниковых приборов с пространственной разрешающей способностью, позволяющей оценивать неоднородность токораспределения в гребенчатых структурах ВЧ и СВЧ биполярных и гетеробиполярных транзисторов. Приведены результаты экспериментальной апробации установки на нескольких образцах биполярных транзисторов различных типов в диодном включении эмиттерного перехода. Установлено, что яркость рекомбинационного излучения и, соответственно, плотность эмиттерного тока монотонно спадает от конца к основанию эмиттерных дорожек токоведущей металлизации, при этом коэффициент неоднородности яркости, определяемый как отношение яркостей рекомбинационного излучения в конце и у основания эмиттерных дорожек, монотонно возрастает с увеличением тока, протекающего через переход. Предложена аналитическая модель, объясняющая распределение яркости рекомбинационного излучения вдоль дорожек металлизации в гребенчатой структуре ВЧ и СВЧ транзисторов.

Ключевые слова: биполярные и гетеробиполярные ВЧ и СВЧ транзисторы, гребенчатая структура, рекомбинационное излучение, токораспределение, неоднородность.

Финансирование: Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда, проект № 22-29-01134.

Автор для переписки: Сергеев Вячеслав Андреевич, sva@ulstu.ru

 

 

Литература

1. Колосницын Б.С. Мощные СВЧ приборы. Минск, БГУИР. 2008. 151 с.

2. Ретнюк В. Выбор технологии СВЧ-транзисторов для использования в усилителях мощности. СВЧ-электроника. 2018. №2. С.4-6

3. Сергеев В.А., Ходаков А.М. Двухсекционная модель токораспределения в полосковых структурах биполярных и гетеробиполярных СВЧ транзисторов. Радиотехника и электроника. 2022. №11. С.1146-1151. https://doi.org/10.31857/S0033849422110122

4. Сергеев В.А., Тарасов Р.Г., Козликова И.С. Оптоэлектронные методы дистанционного контроля температуры активных элементов электронных модулей. Надежность и качество – 2021: труды международного симпозиума. Пенза. 2021. С.38-41.

5. Семенцов С.Г., Гриднев В.Н., Сергеева Н.А. Исследование влияния температурных режимов на надежность электронной аппаратуры тепловизионными методами. Надежность и качество – 2016: труды международного симпозиума. Пенза. 2016. Т.2. С.6-10.

6. Старосельский В.И. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники. Москва, Высшее образование; Юрайт-Издат. 2009. 463 с.

7. Harris M., Wagner B., Halpern S., Dobbs M., Pagel C., Stuffle B., Henderson J., Johnson K. Full two-dimensional electroluminescent (EL) analysis of GaAs-AlGaAs HBTs. 1999 IEEE International Reliability Physics Symposium Proceedings. 37th Annual (Cat. No.99CH36296). 1999. P.121-127. https://doi.org/10.1109/RELPHY.1999.761603

8. Pazirandeh R., Zeimer U., Wurfl J., Trankle G. Electroluminescence as an instrument to observe defect generation in InGaP/GaAs HBTs. Reliability of Compound Semiconductors (ROCS) Workshop 2006. 2006. P.129-137. https://doi.org/10.1109/ROCS.2006.323411

9. Schuermeyer F., Fitch R., Dettmer, Gillespie Jr John W., Bozada C., Nakano K., Sewell Jim, Ebel J., Jenkins T., Liou L.L. Thermal studies on heterostructure bipolar transistors using electroluminescence. Proceedings of 2000 IEEE / Cornell Conference on High Performance Devices. 2000. P.45-50. https://doi.org/10.1109/CORNEL.2000.902518

10. Сергеев В.А. Неизотермическое токораспределение в гребенчатых структурах мощных ВЧ и СВЧ биполярных транзисторов. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2005. №2. С.344-351.

11. Cave K.J.S, Barnes J.A. Optimum length of emitter stripes in “comb” structure transistor. IEEE Transactions on Electron Devices. 1965. V.12. №2. Р.84-85. https://doi.org/10.1109/T-ED.1965.15457

12. Сергеев В.А. Аналитическая модель неизотермического распределения плотности мощности в структурах биполярных транзисторов. Известия вузов. Электроника. 2005. №3. С.22-28.

Для цитирования:

Сергеев В.А., Казанков А.А., Фролов И.В. Диагностика неоднородности токораспределения в гребенчатых структурах мощных  биполярных и гетеробиполярных транзисторов по рекомбинационному излучению. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2023. №7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.7.4