Si和SiGe三极管Early效应模型及在电路仿真器中的应用综述  

Review on Early Effect Model of Si and SiGe Transistors and Applications to Circuit Simulators

作　　者：徐小波[1,2] 张林[1] 王晓艳[1] 谷文萍[1] 胡辉勇[3] 葛建华[2] 

机构地区：[1]长安大学电子与控制工程学院道路交通检测与装备工程技术研究中心,陕西西安710064 [2]西安电子科技大学综合业务网理论与关键技术国家重点实验室,陕西西安710071 [3]西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件重点实验室,陕西西安710071

出　　处：《电子学报》2016年第7期1763-1771,共9页Acta Electronica Sinica

基　　金：中国博士后科学基金(No.2013M540732);国家自然科学基金(No.61504011);陕西省自然科学基金(No.2014JQ8344;No.2015JM6357);西安市科技计划项目(No.CXY1441(9));中央高校基本科研业务费(No.31083216002)

摘　　要：Early效应作为表征双极器件关键性能的因素之一,影响输出跨导、传输电流、基区渡越时间、电流增益、扩散电容等器件特性.本文从Early效应的基本定义出发,综述了Early电压的起源,模型的发展及其在Si和Si Ge电路仿真器中的应用.具体为:(1)综述了Si三极管中的基本模型及在SPICE中处理过程,然后针对SPICE的缺陷,描述了VBIC模型中针对Early效应的改进.(2)由于SPICE和VBIC不能有效描述SiGe HBT中基区Ge组分引入.本文基于SiGe HBT标准化模型Mextram、HICUM对SiGe HBT的建模思想,综述了将其用于建立Early电压模型的方法.(3)总结了现有主流模型对Early效应的建模方法及优缺点.As a key factor representing the bipolar transistor characteristics,the Early effect influences the output transconductance,the transfer current,the base transit time,the current gain,the diffusion capacitance,and so on.In this pa-per,we begin with the primary definition of the Early effect,overview the origin of the Early voltage,the development of the model,and the applications to Si and SiGe circuit simulators,with details as follows：（1 ）Summarize the basic Early effect model of the Si bipolar transistor,and the introduction into SPICE,then describe the improvement of VBIC model in view of limitations of SPICE.（2）As SPICE and VBIC are unable to describe the introduction of Ge profile into the base,we review the modeling methods of the Early voltage with SiGe HBTs,based on the modeling ideas of Mextram and HICUM,two SiGe HBT standard models.（3）Sum up the strengths and weaknesses of present models for the Early effect.

关 键 词：Early效应 三极管 SPICE 积分电荷控制关系 

分 类 号：TN32[电子电信—物理电子学]