Page 84 - bilgem-teknoloji-dergisi-11

Bilgi Güvenliğieknolojileri
Y ar ı İlet k en T BILGEM
TEKNOLOJI

Ebru Arıkan – Başuzman Araştırmacı / BİLGEM UEKAE

İTAL, 2014 yılında 0,25 µm 5 metal SiGe:C baz-kollektör jonksiyonları olarak adlandırılırlar.
BiCMOS teknolojisi geliştirme çalışmaları- Emetör ve kolektörün n, bazın p tipi katkılı oldu-
Yna başlamış, 2018 yılında da 125 GHz kesim ğu transistöre npn; emetör ve kolektörün p, ba-
frekanslı npn SiGe HBT üreterek istenen HBT he- zın n tipi katkılı olduğu transistöre pnp transistör
deflerine ulaşmıştır. 2018-2020 döneminde HBT denir. n tipi bir yarıiletkende çoğunluk taşıyıcılar
üretiminin tekrarlanabilirliği üzerinde çalışılmış elektronlar, p-tipi yarıiletkenlerde ise deliklerdir.
ve CMOS ile SiGe:C süreçleri birleştirilerek YİTAL Elektronlar deliklerden daha hızlı olduğu için npn
BiCMOS teknolojisi geliştirilmiştir. SiGe HBT tercih edilir. YİTAL’de npn SiGe HBT üre-
tilmektedir. Yazı boyunca HBT ile npn HBT kaste-
HBT’nin temel eletriksel parametreleri akım kazan- dilmektedir.
cı, kesim frekansı, maksimum osilasyon frekansı
ve belverme gerilimidir. Bu parametrelerin yüksek, Normal çalışma modunda HBT’nin baz-emetör
transistörün parazitik direnç ve kapasitelerinin dü- jonksiyonu iletim, baz-kollektör jonksiyonu ise
şük olması istenir. Bu yazıda, heterojonksiyon bipo- tıkama yönünde kutuplanır. Emetör en düşük ge-
lar transistörün elektriksel özellikleri ile boyut, katkı rilimde, kollektör en yüksek gerilimdedir. Baz ge-
gibi fiziksel özellikleri arasındaki hassas dengeler nişliği elektronların difüzyon uzunluğundan daha
anlatılmaya çalışılmıştır. kısa olduğu için, emetörden baz bölgesine ulaşan
HBT yarattığı elektrik alan ile kollektöre sürüklenerek
elektronların çoğu birleşmelerle yok olmadan
Bir bipolar transistör art arda bağlanmış iki jonk-
baz-kollektör jonksiyonuna ulaşır ve tıkama yö-
siyondan oluşur. Bu jonksiyonlar, emetör-baz ve
nünde kutuplanmış baz-kollektör jonksiyonunun
kollektör akımını oluştururlar. Baz akımı, bazdaki
delik-elektron birleşme akımı ve bazdan emetöre
geçen delik akımından oluşmaktadır. Emetör akı-
mı, baz ve kollektör akımlarının toplamıdır. Kolek-
tör akımının baz akımına oranı transistörün akım
kazancını belirler. Baz ve kollektör akımlarının
ifadeleri, sırasıyla (1) ve (2) denklemleriyle veril-
miştir.

Baz akımını emetör bölgesinin, kollektör akımını
baz bölgesinin özellikleri belirler. Baz akımı N de
emetör katkısı ve W emetör derinliğinin; kollek-
E
tör akımı ise N baz katkısı ve W baz derinliğinin
ab
B
fonksiyonudur. Baz ve kollektör akımının oranı
olan β kazancı da (3) ile verilmiştir.
YİTAL SiGe HBT
üretim süreci
230 adım ve 21 (3) denklemi, bipolar transistörün temel tasa-
rım kriterlerini açıklamaktadır: Kazanç, emetör
maske; YİTAL ve baz katkı oranlarına bağlıdır. Emetör ne kadar
yüksek, baz ne kadar düşük katkılanırsa kazanç
BiCMOS üretim o kadar artar. Emetör derinliğinin deliklerin di-
süreci 300 adım füzyon uzunluğundan kısa olduğu varsayımı ile
emetör derinliğinin artması kazancı artırır. Eme-
ve 33 maskeden
oluşmaktadır.

82