Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ Журнал нано- та елек...arrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
image/svg+xml Jakob Voss, based on art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina and Beao Closed Access logo, derived from PLoS Open Access logo. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Closed_Access_logo_transparent.svg Jakob Voss, based on art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina and Beao
Hal
Article . 2021
Data sources: Hal
image/svg+xml Jakob Voss, based on art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina and Beao Closed Access logo, derived from PLoS Open Access logo. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Closed_Access_logo_transparent.svg Jakob Voss, based on art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina and Beao
versions View all 4 versions
addClaim

This Research product is the result of merged Research products in OpenAIRE.

You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.

Effect of Trench Isolation on the Self-heating Phenomenon in Advanced Radio Frequency SiGe Heterojunction Bipolar Transistor

Authors: Kherief, N.; Latreche, S.; Lakhdara, M.; Boulgheb, A.; Gontrand, Christian;

Effect of Trench Isolation on the Self-heating Phenomenon in Advanced Radio Frequency SiGe Heterojunction Bipolar Transistor

Abstract

Робота спрямована на визначення впливу ізоляції канавок на самонагрівання та електричні характеристики біполярного транзистора з гетеропереходом (HBT) SiGe, розглянута структура відповідає 0,25 мкм технології BiCMOS7G. Вдосконалення технології SiGe досягається в основному зменшенням розмірів пристрою та розробкою його архітектури для поліпшення радіочастотної ємності. Цікавою розробкою є впровадження ізоляції мілких та глибоких канавок. Вона дозволяє значно зменшити паразитні ємності та забезпечити плоску топографію після епітаксії основи SiGe. Недоліком такого впровадження є підвищення температури в пристрої через явище самонагрівання. Це відповідає внутрішньому тепловиділенню на транзисторних переходах. Для оптимізації цього ефекту ми розглянемо модель неізотермічного енергетичного балансу (NEB), засновану на методі кінцевих елементів та двовимірному тепловому моделюванні. Ця модель враховує, зокрема, температуру носіїв та надлишкові ефекти, що виникають у діапазоні розмірів розглянутих пристроїв. Потім проводиться аналіз впливу ізоляції канавок (мілких та глибоких) на електричні характеристики радіочастотного HBT SiGe з урахуванням теплового переносу носіїв. Для реалізації електротермічного моделювання використовували програмне забезпечення SILVACO-TCAD, яке поєднує модуль Athena (технологічний процес) та модуль Atlas. Ми змоделювали статичний коефіцієнт підсилення, динамічні характеристики (fT, fmax) та проаналізували розподіл тепла з ізоляцією канавок та без неї. Показано, що в сучасних структурах HBT SiGe з ізоляцією канавок та при режимах високої потужності температура решітки може значно перевищувати 300 К, і тому електричні характеристики β, fT, fmax значно погіршуються. Отримані результати узгоджуються з деякими опублікованими експериментальними даними. This work aims to determine the effect of the trench isolation on the self-heating and electrical performances of SiGe heterojunction bipolar transistor (HBT), the considered structure corresponds to BiCMOS7G 0.25 µm technology. Advanced SiGe technologies are essentially achieved with downscaling of the device dimensions and developing its architecture to improve the radio frequency capacity of the device. An interesting development is the introduction of the Shallow and Deep Trench isolation (STI, DTI). These make it possible to reduce considerably the parasitic capacitances and to provide a flat topography after SiGe base epitaxy. The drawback of this is the temperature rise in the device through the self-heating phenomenon. This corresponds to the internal heat dissipation at the transistor junctions. To optimize this effect, we consider the non-isothermal energy balance (NEB) model based on the finite element method and two-dimensional thermal simulations. This model takes into account, particularly, the temperature of the carriers and the overshoot effects which occur in the range of dimensions of the considered devices. Analysis of the effect of trench isolation (shallow and deep trench isolation) on electrical performances of radio frequency SiGe HBT is then carried out considering thermal transfer of the carriers. The software SILVACO-TCAD coupling Athena module (technological process) and Atlas module were used to achieve electro-thermal modeling. We simulated the static gain, the dynamic characteristics (fT, fmax) and analyzed the heat distribution with and without trench isolation. It is shown that in these modern SiGe HBT structures with trench isolation and for high power regimes, the lattice temperature can greatly exceed 300 K and so the electrical performances β, fT, fmax are significantly degraded. The obtained results agree with some published experimental data.

Country
Ukraine
Keywords

кремній-германій, самонагрівання, silicon germanium, модель NEB, NEB model, trench isolation, [SPI] Engineering Sciences [physics], self-heating, радіочастота, radio frequency, ізоляція канавок

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
Green
gold