GaAs HBT功率放大器的电热耦合模拟.pdf

节选段落一：
万方数据
东南大学硕士学位论文
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万方数据
第 2 章 GaAs HBT 电路的热分析理论
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第 2 章 GaAs HBT 电路的热分析理论
2.1 GaAs HBT 工作原理
异质双极型晶体管（HBT）指的是晶体管中的一个结或两个结由不同的材料构成，其主要优点
是发射效率高。异质结的能带不连续性是形成 GaAs HBT 高性能的主要原因。其工作原理、电路应
用与同质双极型晶体管（BJT）基本相同，但 HBT 电流增益更大，频率特性更好，可以广泛应用于
射频功率放大器、混频器和振荡器中。


节选段落二：
其中，边界条件可分为
三类：
(1)第一类：规定了物体边界的温度值。称为强制性边界条件。
(2)第二类：规定了流经物体边界的热流，称为自然边界条件。
(3)第三类：规定了物体与周围流体的对流系数。当 q 为零的时候称为绝热边界条件。
2.3.2 温升对 GaAs HBT 电特性的影响
当温度升高以后，将对晶体管的电特性产生影响，GaAs HBT 器件也不例外。在 GaAs HBT 的
温度和电特性之间，存在着一个非常复杂的电热耦合关系。系统性地研究 GaAs HBT 的电学特性和
温度的变化关系，有助于理解 HBT 的热稳定性和高温、高功率特性。


节选段落三：
然而，从我们之前对 GaAs HBT 的热生成区域的讨论可知，GaAs HBT
的热源区为集电结处和次集电区表面总共不到 1um 的薄层，而 GaAs 衬底厚度通常为 100um，远远
大于热源区厚度，且 GaAs 的热传导系数很小，仅为硅的 1/3。因此，GaAs HBT 的热量主要表现为
二维平面波的形式，在衬底表面进行二维传导。在一定程度上增减衬底厚度将不会明显改变器件的
温度。
这里我们把衬底厚度分别设定为 100 um、90um、80um、70um、60um 五个值。对不同的衬底厚
度仿真得到指条中心温度分布如图 4-5 所示。