Математическое моделирование электронных процессов в полевых и биполярных транзисторах на основе соединений A3 B5 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, доктор физико-математических наук Хренов, Григорий Юрьевич

• Хренов, Григорий Юрьевич
• доктор физико-математических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Хренов, Григорий Юрьевич

Введение.

Часть 1. Методы моделирования субмикронных поле- 30 вых и биполярных транзисторов.

1.1 Выбор физико-математической модели полу- 30 проводниковых приборов.

1.2 Двумерная физико-математическая модель 45 субмикронных полевых транзисторов.

1.3 Одномерная физико-математическая модель 52 БГТ.

1.4 Метод решения кинетических уравнений.

1.5 Методы решения уравнения Пуассона.

1.6 Метод решения уравнений непрерывности.

Часть 2. Двумерное моделирование физических процес- 94 сов в субмикронных гомо- и гетероструктурных полевых транзисторах.

2.1 Обзор литературы. Постановка задач.

2.2 Учет полуизолирующей подложки в рамках ме- 106 тода макрочастиц.

2.3 Особенности переноса электронов в канале 113 ПТШ с субмикронным затвором.

2.4 Сравнение экспериментально измеренных и 132 расчетных характеристик ПТШ.

2.5 Исследование зависимости электрических 139 характеристик субмикронных ПТШ от конструктивных параметров их структуры.

2.6 Моделирование процессов переноса в субми- 167 кронных АиСа^Аз/СаАв ЛЮБЕТ.

2.7 Математическое моделирование электрон- 187 ных процессов в субмикронных ТПБ.

Часть 3. Математическое моделирование физических 210 процессов в субмикронных БГТ.

3.1 Обзор литературы. Постановка задач.

3.2 Метод расчета высокочастотных характери- 218 стик ВГТ.

3.3 Перенос горячих электронов в базовой обла- 231 сти БГТ.

3.4 Моделирование процессов электронного пе- 247 реноса в базе когерентного БГТ.

3.5 Вертикальное масштабирование коллектор- 267 ного перехода БГТ.

3.6 Емкость коллекторного перехода в БГТ с не- 284 планарным скрытым слоем коллектора.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математическое моделирование электронных процессов в полевых и биполярных транзисторах на основе соединений A3 B5»

Основными задачами, стоящими сегодня перед микроэлектроникой и твердотельной электроникой СВЧ диапазона, являются повышение быстродействия и снижение уровня собственных шумов полупроводниковых приборов, уменьшение их удельного энергопотребления, увеличение степени интеграции и расширение на основе этого функциональных возможностей интегральных схем. Решение этих задач потребовало перейти к созданию отдельных полупроводниковых приборов с субмикронными и даже панометровыми размерами, широкому внедрению в практику полупроводниковых материалов с высокой скоростью переноса заряда, а также к существенному усложнению структуры полупроводниковых приборов за счет введения в нее гетеропереходов, буферных и ¿-легированных слоев. В этом отношении весьма показательными являются полевые транзисторы с затвором Шоттки на основе полупроводниковых соединений группы А3В5, которые нашли широкое применение при создании твердотельных СВЧ устройств и сверхскоростных схем цифровой обработки информации [1-4].

Отличительной особенностью субмикронных полупроводниковых приборов на основе соединений группы А3В5 является сильная неравновесность электронно-дырочной плазмы, вызванная соизмеримостью времен релаксации импульса и энергии носителей заряда со временем их пролета через активную область прибора. В этих условиях процесс разогрева электронно-дырочной плазмы электрическим полем носит нелокальный характер, что находит свое проявление во всплеске дрейфовой скорости при резком увеличении величины электрического поля, в нелокальной зависимости средней энергии носителей заряда и их дрейфовой скорости от величины напряженности электрического поля, а также в возможной реализации баллистического и квазибаллистического режима переноса заряда [5]. Другой характерной особенностью субмикронных приборов является, как правило, существенно двумерное распределение потенциала в активной области, что может порождать целый ряд эффектов, ощутимо влияющих на физику работы прибора.

Сложность перечисленных явлений делает ранее разработанные упрощенные аналитические модели мало применимыми как для надежного расчета электрических характеристик субмикронных приборов и оптимизации их конструкции, так и для анализа физических особенностей их функционирования. Использование методик разработки и оптимизации полупроводниковых приборов, основанных на проведении широкомасштабных экспериментальных исследований, также становится малопривлекательным из-за черезвычайно больших материальных и временных затрат. Поэтому все большее значение приобретает математическое моделирование физических процессов в полупроводниковых приборах, позволяющее не только изучать сложнейшие физические процессы и явления на микроскопическом уровне, но и проводить инженерные расчеты с высокой степенью достоверности получаемых результатов. Обладая пакетом программ, позволящих проводить моделирование физических процессов в приборах, инженер может осуществлять проектирование приборов прямо на ЭВМ, значительно сокращая количество весьма длительных и дорогостоящих экспериментов. Уже сейчас математическое моделирование позволяет реалистично оценивать предельные возможности тех или иных полупроводниковых приборов, проводить прогнозирование и целенаправленный отбор наиболее перспективных вариантов, а также выявлять новые физические явления, которые могут оказаться полезными при создании принципиально новой элементной базы твердотельной электроники. Работы по математическому моделированию активно ведутся во всем мире и деятельность по созданию методов и эффективных программ моделирования реальных субмикронных полупроводниковых приборов еще не завершена. На данном этапе математического моделирования основное внимание уделяется отработке адекватных физико-математических моделей; созданию алгоритмов и программ, позволяющих осуществлять моделирование приборов на существующей вычислительной технике; и исследованию с помощью моделирования особенностей функционирования современных полупроводниковых приборов. Исследования в этих направлениях, проводившиеся автором течении ряда лет, и легли в основу настоящей диссертационной работе.

На наш взгляд на сегодняшний день наиболее интересными с практической точки зрения являются полевые транзисторы с затвором Шоттки (ПТШ), гетероструктурные полевые транзисторы с изолированным затвором (НЮБЕТ), транзисторы с проницаемой базой (ТПБ) и биполярные гетероструктурные транзисторы (БГТ).

Не вызывает никакого сомнения, что различные варианты полевых транзисторов на основе материалов группы А3В5 являются на сегодняшний день ключевыми приборами для различных применений, требующих сверхвысокое быстродействие, устойчивость к разогреву и радиационную стойкость. Исторически в области СВЧ электроники первыми стали использоваться ПТШ на основе СаАв [5-22], которые и до сегодняшнего дня остаются основными коммерческими приборами. Используются эти приборы и в области сверхбыстродействующих цифровых схем специального применения. В последние десятилетия конструкция ПТШ постоянно усложнялась, размеры уменьшались, и все чаще использовались другие полупроводниковые материалы, родственные арсениду галлия. Около десяти лет назад у ПТШ появились сильные конкуренты, а именно НЮГЕТ и его различные модификации [22-26]. Высокая линейность характеристик, возможность создания комплиментарных схем делают этот прибор весьма притягательным для разработчиков электронных устройств и позволяют рассматривать его как один из наиболее перспективных полевых транзисторов. Продвижение в область нанометровых размеров требует весьма больших материальных затрат на разработку новых технологий и оборудования микроэлектронной индустрии. Поэтому весьма интересными представляются ТПБ, позволяющие оставаясь в рамках уже существующих технологий создавать полевые транзисторы с длинами затворов, измеряемыми всего лишь сотнями ангстрем [27-30]. Эти приборы можно рассматривать как своеобразный полигон для изучения физических явлений в полевых транзисторах с ультракороткими нанометровьгми затворами.

Не менее перспективными приборами, с точки зрения использования в качестве элементной базы монолитных интегральных схем СВЧ диапазона, сверхбыстродействующих цифровых схем и оптоэлектронных интегральных схем, являются биполярные гете-роструктурные транзисторы (БГТ) [31]. Интерес к этим приборам резко возрос в последнее десятилетие по целому ряду причин. Во-первых, широкое внедрение в практику микроэлектронного производства таких технологий, как молекулярно-лучевая эпитаксия и эпитаксия из паровой фазы металло-органических соединений позволило создавать весьма совершенные структуры БГТ, отличающиеся рекордными быстродействием и коэффициентом усиления по току [32-50]. Во-вторых, высокая воспроизводимость порогового напряжения в БГТ позволяет использовать их для построения сверхскоростных прецизионных цифровых интегральных схем [51-56]. И наконец, структура БГТ позволяет легко интегрировать его в опто-электронные интегральные схемы, используя в качестве управляющего элемента в светоизлучающих приборах (полупроводниковые лазеры и светоизлучающие диоды), либо усилительного элемента в приемниках излучения [56-60].

Целью диссертационной работы являлась разработка адекватных физико-математических моделей, высокоэффективных вычислительных методов и программ моделирования субмикронных гомо- и гетероструктурных полевых и биполярных транзисторов на основе полупроводниковых соединений группы А3В5, исследование физических процессов в указанных приборах, определение их предельных статических и высокочастотных характеристик и выработка рекомендаций по оптимизации их структуры.

В работе были поставлены и решены следующие основные задачи:

1. Разработка физико-математических моделей, вычислительных алгоритмов и программ, позволяющих проводить кинетическое моделирование субмикронных полевых и биполярных транзисторов за приемлемое машинное время практически на любой современной вычислительной технике.

2. Исследование влияния неравновесиости переноса носителей заряда и двумерности распределения потенциала на функционирование современных субимикронных транзисторов.

3. Исследование влияния конструкции различных типов субмикронных транзисторов на их электрические характеристики и оценка предельных возможностей современных полевых и биполярных транзисторов.

При решении этих задач был получен ряд новых результатов, основные из которых сформулированы в виде следующих положений, выносимых на защиту.

1. Разработаны оригинальные физико-математические модели и вычислительные алгоритмы, позволяющие на основе кинетического моделирования исследовать физические процессы в современных гомо- и гетероструктурных транзисторах и последовательным образом учитывающие специфические особенности полупроводникового материала, сложный многомерный характер протекания тока, неравновесность переноса заряда, зарядовые эффекты в полуизолирующей подложке, и реальные конструктивные особенности исследуемого прибора. Разработанные модели позволяют рассчитывать статические и высокочастотные характеристики приборов за приемлемое машинное время и обеспечивают хорошее количественное совпадение результатов расчетов с экспериментальными данными.

2. Показано, что перенос электронов в каналах субмикронных полевых транзисторов обладает рядом особенностей, обусловленных сильным разогревом носителей заряда. К этим особенностям относятся: практически полное насыщение средней скорости дрейфа электронов под затвором ПТШ при длине затвора меньшей 0.2 мкм, делокализация подвижных электронов из области локализации доноров в ПТШ с ¿-легированным каналом, отсутствие увеличения средней скорости дрейфа электронов в ТПБ с гетероистоком.

3. Установлены функциональные зависимости электрических характеристик субмикронных полевых транзисторов от длины затвора для наиболее перспективных полупроводниковых материалов группы А3В5 (СаАэ, 1пР, ¡иСаАя).

4. Установлено, что двумерность распределения потенциала в активной области субмикронных полевых транзисторов приводит к ряду специфических особенностей: дрейфу порогового напряжения, увеличению проводимости канала в режиме насыщения и изменению вида вольт-амперных характеристик. Подавить короткоканальные эффекты в субмикронных ПТШ возможно лишь при одновременном использовании полного масштабирования структуры прибора и специально подобранных анизотипных буферных слоев.

5. Показано, что усиление по мощности в когерентном БГТ на частотах, превышающих обычную граничную частоту, может наблюдаться даже при наличии процессов рассеяния в базе прибора.

6. Установлено, что вертикальное масштабирование коллекторного перехода не сопровождается ростом скорости переноса электронов в коллекторе, при этом существует оптимальная толщина коллектора, для которой достигается максимальное быстродействие.

7. Предложена структура коллекторного перехода БГТ, позволяющая сократить пролетное время задержки сигнала в коллекторе на 50% и легко оптимизируемая по быстродействию для заданного режима по постоянному току.

8. Показана возможность управляемой модуляции средней энергии, вносимой электронами из коллектора БГТ в активную область лазерного диода, с амплитудой модуляции до 0.8 эВ, что вполне достаточно для управления лазерным излучением за счет модуляции эффективной температуры носителей заряда в активной области лазера.

Диссертационная работа состоит из введения, трех частей, заключения, одного приложения и списка цитируемой литературы. Во введении обосновывается актуальность диссертационной работы, формулируются основные цели диссертации, а также описывается структура диссертационной работы и дается краткая характеристика полученных в работе результатов.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Хренов, Григорий Юрьевич

Основные результаты численного моделирования представлены на рисунках 2.8-2.10. Исследование переходных процессов показало, что длительность переключения такого транзистора при изменении напряжения на затворе составляет примерно 3 пикосекунды. По изменению тока стока и величины заряда затвора была оценена крутизна данного <5-ПТШ и его входная емкость. Для моделировавшегося (5-ПТП1 крутизн<е1 состс1вилс1 примерно Qui ^ 230 мСм/мм, а входная емкость Сд «0.57 пФ/мм, что соответствует граничной частоте fT = д/2ттСд «65 ГГц [187].

Характерной особенностью распределения потенциала в активной области ¿-ПТШ является наличие потенциального желоба треугольной формы, как это показано на рисунке 2.8. Такая форма желоба связана со скачком величины напряженности электрического поля в плоскости локализации доноров в условиях, когда электроны оказываются сосредоточеными в существенно более широкой области канала. Так концентрация электронов, усредненная по слою толщиной 0.02 мкм и включающему в себя донорный ¿-слой, составила 15-г20% от концентрации доноров N^. Относительно невелика и доля электронов в указанном слое, что подтверждает предположение, высказанное в [136], об эффекте "расширения" электронной системы в ¿-ПТШ [187, 188].

На рисунке 2.9 представлены зависимость ¿-компоненты электрического поля Ez в плоскости дна желоба (у — d) от координаты 2 вдоль канала. Координатные зависимости средней скорости вдоль канала и заселенности L долин представлены на рисунке 2.10. Сравнение распределений на этих рисунках показывает, что резкое изменение напряженности электрического поля в подзатворной области не сопровождается столь же резким изменением средней скорости электронов и заселенности верхних долин. Таким образом, в рассматриваемом ¿-ПТШ с относительно большой длиной затвора (0.5 мкм) имеет место ярко выраженная нелокальность связи между распределением электрического поля и распределениями средних величин, характеризующих электронную систему.

Проведенные расчеты показывают, что рассмотренный вариант ¿-ПТШ обладает хорошими схемными характеристиками. Однако, результаты измерений характеристик ¿-ПТШ, имевшего аналогичные геометрические размеры [135], дают значительно меньшие знау-с1, цт у-с1, цт

Рис.2.8 Распределения потенциала вблизи ¿-слоя в сечениях ^=0.4 мкм и £=0.5 мкм.

25 Е о >

20 I р О) и о -»—«

О ф

Ш 5 ■

10 0

0.0

0.2

0.4 0.6 г/и

0.8

Рис.2.9 Распределение 2-ой компоненты электричекого поля Ег в сечении у=с1 при Т/^=1.0В и Уд=-0.7 В.

2/Ц

Рис.2.10 Распределения средней скорости электронов < уг > и доли электронов в Ь долинах вдоль канала при Т^=1.0В и Уд=-0.7В. чения крутизны (дт «75 мСм/мм), чем полученные в наших расчетах (дт «230мСм/мм). Это отличие объясняется двумя причинами. Во-первых, различием температур решетки (соответственно 300 К при экспериментальных измерениях в [135], и 77 К при моделировании). Во-вторых, неоптимальностью выбора глубины залегания донорно-го слоя и поверхностной плотности доноров в нем в случае <5-ПТШ, описанного в [135].

Выше мы ограничились классическим рассмотрением электронов в канале <5-ПТШ, тем самым пренебрегая квантованием электронного спектра в потенциальном желобе канала. Оценка энергии основного состояния электронов £о в канале треугольного сечения с использованием полученных в расчетах данных о распределении потенциала (например, данных, следующих из рисунка 2.8) дает величину энергии основного состояния £о ~0.05 эВ. Это значение превышает тепловую энергию электронов, находящихся в равновесии с решеткой. Однако, как показывают выполненные расчеты, энергия электронов в канале рассматриваемого <5-ПТШ при рабочих напряжениях оказывается значительно больше энергии основного состояния. Это проявляется, в частности, в том, что ширина области локализации электронов в канале, составляющая в рассмотренном примере приблизительно 0.02 мкм, существенно больше ширины области локализации электронов в основном состоянии.

Сильный разогрев электронов в ¿-канале связан как с условиями инжекции из истока, так и с разогревом электронов в тянущем поле стока. Действительно, анализ результатов показывает, что инжектируемые из истока электроны на длине, равной глубине залегания доноров ¿-слоя, приобретают энергию порядка 0.25 эВ. Поэтому сильный разогрев электронов имеет место уже в самом начале канала. При приближении к стоку происходит его усиление, что проявляется в резком росте доли электронов в верхних долинах (см. рисунок 2.10). Отмеченные обстоятельства и оправдывают использование классической модели для моделирования <5-ПТШ, по крайней мере при принятых значениях параметров структуры.

Таким образом, на основе проведенных исследований показано, что электронная плазма в канале субмикронпых ПТШ может быть сильно неравновесной, а связь ее параметров с напряженностью электрического поля носит существенно нелокальный характер, поэтому при моделировании субмикронпых ПТШ требуется применять кинетический подход. Показано, что при приложенных рабочих напряжениях в канале ПТШ с 6-легированием имеет место сильный разогрев электронной плазмы, приводящий к значительному расширению области локализации электронов по сравнению с областью, занимаемой донорным ¿-слоем.

2.4 Сравнение экспериментально измеренных и расчетных характеристик ПТШ.

Построенная модель ПТШ на полуизолирующей подложке позволяет исследовать как физические процессы, происходящие в электронной плазме в канале ПТШ и определяющие принципы функционирования транзистора, так и влияние различных параметров транзисторной структуры (геометрические размеры элементов структуры, распределение легирующей примеси, степень перекомпенсации подложки и т.д.) на схемные характеристики транзистора (крутизну, зависимости тока через транзистор от приложенных напряжений, крутизну управления по подложке и т.д.). Однако, прежде чем использовать модель для дальнейших исследований, необходимо провести ее верификацию путем сравнения характеристик ПТШ, измеренных экспериментально, с характеристиками того же транзистора, рассчитанными на основе предлагаемой модели.

Для сравнения был выбран ПТШ, выращенный на полу изолирующей подложке, схематический вид которого представлен на рисунке 2.11. Профиль концентрации подвижных носителей заряда (электронов) изображен на том же рисунке. Представленное на рисунке распределение электронов получено после стравливания верхнего п+ эпитаксиального слоя, поэтому местоположение точки начала графика относительно всей структуры неясно, неизвестна также и толщина эпитаксиального п-слоя после протравливания затворной канавки. Геометрические размеры элементов структуры ПТШ следующие: Ьд=0.5 мкм, Ь8д=0.25 мкм, Ьд(1=0.25 мкм.

Моделируемая область и профиль, аппроксимирующий распределение примеси в эпитаксиальном п-слое, показаны на рисунке пунктирной линией. Размеры моделируемой структуры те же, что и в реальном транзисторе. По экспериментально измеренным зависимостям тока стока от напряжения на затворе (с учетом встроенного потенциала затвора Шоттки) было получено пороговое напряжение Угн ~-2.1 В, что соответствует Но ~l.7-i-l.8x 1017см~3 и (1 «¿0.13мкм. Здесь Ыр и с1 - соответственно уровень легирования и толщина эпитаксиального гг-слоя при ступенчатой аппроксимации распределения

Source Ga te " Drain

ШИН \

-►--- z n

Y г rf

Substrate

Рис.2.11 Схематический разрез моделируемой структуры ПТШ (а) и распределение концентрации электронов в структуре моделируемого транзистора (б). Штриховыми линиями выделены расчетная область и ступенчатая аппроксимация распределения доноров в канале ПТШ. примеси в канале ПТШ.

Вольт-амперные характеристики, рассчитанные для ПТШ с й=0.13мкм и Л^=1.75х 1017см~3 представлены на рисунке 2.12. Из рисунка видно, что ток стока отличается от экспериментально измеренных значений примерно в полтора раза, но при этом общий вид кривых близок друг к другу. Отличие в величине тока может объясняется несколькими причинами, назовем лишь некоторые из них. Во-первых, степень перекомпенсации полуизолирующей подложки глубокими акцепторами, влияние которых на величину тока стока весьма существенно, может превышать степень перекомпенсации, используемой при расчетах. Во-вторых, поверхностная концентрация электронного заряда, захваченного в промежутках между электродами, и влияющая на величину тока стока, в реальном транзисторе может превышать зпачениеб используемое при расчетах. И наконец, в-третьих, наличие паразитных сопротивлений истока и стока приводит к тому, что при протекании тока через транзистор активная область транзистора, а именно она и моделируется в численном эксперименте, находится под другими потенциалами нежели транзистор в целом.

Результаты численного моделирования показывают, что крутизна транзистора дт при Т^=-0.8В и 1^=1.5 В составляет, примерно, 235мСм/мм, в то время как экспериментально измерено значение дт «175мСм/мм при тех же значениях Уд и У({. Учет паразитного сопротивления истока позволяет пересчитать измеренную величину крутизны дт на крутизну активной области транзистора я'т = 9т/'(1 — 9тйв) [125], которая составила, примерно, 220мСм/мм. Близость значений внутренней крутизны д'т и рассчетного значе

0.4

0.3 Е °-2

0.1

0.0

- ЕхрептеШ: V = -0.8 V ---Ехреп'тегЛ: V = -1.8 V О аптНаАоп : Vg = -0.8 V □ атЫайоп : V, = -1.8 V э / У / / ' / /' --// / „. П" г-и— -с ]—— —с ]

0.0

0.5

1.0 чл

1.5

2.0

Рис.2.12 Экспериментально измеренные и рассчитанные без учета паразитного сопротивления истока вольт-амперные характеристики моделируемого ПТШ. ния позволяет сделать вывод, что наблюдающаяся разница в вольт-амперных характеристиках объясняется, главным образом, неучетом при моделировании паразитного сопротивления истока

Было проведено повторное моделирование того же ПТШ с учетом паразитного сопротивления истока (величина Я8 бралась той же, что и измеренная у реального транзистора). Учет сопротивления заключался в изменении управляющего напряжения на затворе структуры на величину — здесь - экспериментально измеренная величина тока стока при напряжении на затворе Уд. Полученная в результате повторного моделирования зависимость тока стока 1с1 от напряжения на затворе Уд при 1/^=1.5 В представлена на рисунке 2.13. Точки на рисунке соответствуют рассчитанным значениям тока, а сплошная кривая отражает экспериментально измеренную зависимость. Видно, что характеристики совпадают с высокой степенью точности. Сравнение величины входной емкости транзистора, рассчитанной в численном эксперименте и полученной экспериментально, показывает, что они отличаются не более чем на 30%, а рассчитанная зависимость С$д(Уд) правильно отражает, как общий ход измеренной зависимости, так и относительное изменение величины входной емкости при изменении напряжения на затворе. Различие во входной емкости можно объяснить влиянием различных паразитных элементов реальной транзисторной структуры, которые не учитывались при моделировании. Рассчитанная величина проходной емкости Сд(1 составила 0.09пФ/мм, что хорошо согласуется с измеренной емкостью 0.13пФ/мм.

Таким образом, на основании проведенного сравнения можно заключить, что разработанная модель позволяет надежно рассчиты

0.2

Е Е

0.1

0.0

-2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5

Рис.2.13 Экспериментально измеренные и рассчитанные с учетом паразитного сопротивления истока вольт-амперные характеристики моделируемого ПТШ. вать электрические характеристики активной области субмикронного ПТШ на полуизолирующей подложке, а если известны величины паразитных элементов транзисторной структуры, то и всего ПТШ в целом.

2.5 Исследование зависимости электрических характеристик субмикронных ПТШ от конструктивных параметров их структуры.

Как известно, основной областью применения ПТШ на основе ОаАв являются различные СВЧ устройства, монолитные интегральные схемы миллиметрового диапазона, а также сверхскоростные цифровые интегральные схемы. Поэтому вполне естественно, что основные усилия исследователей и разработчиков ПТШ направлены на увеличение быстродействия, снижение уровня собственных шумов и повышение воспроизводимости параметров ПТШ при их изготовлении. Для увеличения быстродействия ПТШ на практике используются два основных приема: уменьшение времени пролета активной области за счет уменьшения длины затвора и/или увеличения скорости переноса носителей заряда, и уменьшение величины паразитных элементов транзисторной структуры. Традиционным путем улучшения электрических характеристик СаАэ ПТШ является уменьшение его геометрических размеров, и в первую очередь длины затвора, вплоть до субмикронных и даже нанометровых размеров. Однако, простое уменьшение длины затвора не всегда приносит ожидаемый результат [121, 122], что в значительной степени связано со все увеличивающимся влиянием на функционирование транзистора корот-коканальных эффектов (растекание носителей заряда в подложку, ухудшение характеристик транзистора в области насыщения, дрейф порогового напряжения и т.д.) и паразитных элементов транзисторной структуры (емкости контактных площадок, сопротивления контактных областей истока и стока, а также металлизации затвора). Поэтому вполне естественно, что значительные усилия разработчиков направлены на совершенствование структуры ПТШ и технологии его изготовления с целью уменьшения влияния паразитных элементов и подавление короткоканальных эффектов. Так, например, в работе [126] сообщается о создании транзисторной структуры с параллельным и 7г-образным затворами длиной 0.25 мкм, которые показали отличные характеристики по быстродействию и хорошую воспроизводимость параметров ПТШ по пластине. Совершенствование процесса формирования затворного узла, уменьшение сопротивления металлизации затвора и величины сопротивления истоко-вого контакта позволило создать один из наиболее быстродействующих транзисторов с длиной затвора 0.2 мкм [18]. Указанный транзистор продемонстрировал высокое значение крутизны ^1000мСм/мм и максимальной частоты генерации ~ 100 ГГц.

Если проблемы уменьшения величины паразитных элементов выходят за рамки нашего рассмотрения, поскольку они зависят главным образом от технологии изготовления ПТШ, то перспективы сокращения времени пролета электронов под затвором и подавления короткоканальных эффектов вполне могут быть определены в рамках разработанной модели ПТШ. В этом разделе мы рассмотрим возможности увеличения быстродействия ПТШ за счет уменьшения длины затвора и увеличения скорости переноса носителей заряда, а также возможность подавления короткоканальных эффектов в субмикронных ПТШ с анизотипным буферным слоем.

Масштабирование субмикронных ПТШ на основе СаАэ.

Как было показано в работах [121, 122], уменьшение длины затвора при одновременном сохранении других основных параметров ПТШ (толщина канала и уровень его легирования) может не приводить к ожидаемому улучшению характеристик транзистора. Аналогичный результат был получен и нами в параграфе 2.3. При уменьшении длины затвора в два раза с 0.5 до 0.25 мкм крутизна ПТШ увеличилась лишь на 20%, а совсем не в два раза, как можно было ожидать. В этих условиях вполне естественно использовать так называемое масштабирование ПТШ, когда уменьшение длины затвора сопровождается согласованным изменением остальных параметров транзисторной структуры. Кроме исследования самого масштабирования, как приема улучшения характеристик ПТШ, несомненно интересным представляется также и сравнение результатов моделирования масштабируемых ПТШ с предсказаниями, полученными в рамках обычно используемых законов масштабирования (закономерностей изменения электрических характеристик полупроводниковых приборов при масштабном изменении их геометрических размеров и остальных параметров структуры).

На сегодняшний день законы масштабирования субмикронных ваАя ПТШ изучены явно недостаточно и здесь возможны два альтернативных подхода. В первом предполагается, что подвижность электронов /1 не зависит от величины локальной напряженности электрического поля и равна своему значению в слабом электрическом поле. Второй предполагает, что в большей части прибора при рабочих напряжениях электрическое поле настолько велико, что электроны в канале ПТШ двигаются со скоростью равной, скорости насыщения v = vsat. Считается, что последнее предположение хорошо оправдано в GaAs ПТШ при длине затвора меньшей чем 2мкм [189]. Для исследования законов масштабирования в субмикронных GaAs ПТШ был использован вариант масштабирования, в котором все линейные размеры ПТШ (длина затвора Lg, толщина эпитакси-ального слоя канала d, расстояния исток-затвор Lsg и затвор-сток Lgd) уменьшаются в 1 /к раз по сравнению с транзистором прототипом (к < 1) (таблица 2.2). При этом концентрация легирующей примеси в канале транзистора Np выбирается таким образом, чтобы сохранялась величина

V£H = ~NDd> , (2.7) as где е - заряд электрона, ае - диэлектрическая проницаемость решетки. Для ПТШ с большой длиной затвора эта величина имеет смысл порогового напряжения. Выбор варианта масштабирования, при котором поддерживаются постоянными напряжение питания и характерное пороговое напряжение объясняется его наибольшей перспективностью в связи с совместимостью приборов различных размеров по питанию. Таблица 2.2

Параметр /1 = СОП8Л V = V,ы к к зд к к

Ьдс! к к

1 к к

N0 к"2 к-2 и к~2 к-1

9т кг2 к-1

Отметим, что оба подхода не отражают в достаточной мере сложные физические процессы, происходящие в сильно неравновесной плазме, характерной для СаАэ ПТШ с субмикронным затвором при рабочих напряжениях и температурах. Так предположение о постоянстве подвижности не учитывает тот факт, что в сильных электрических полях электроны быстро заселяют боковые долины, в результате чего их подвижность уменьшается в десятки раз. Во втором подходе, в частности, не учитывается возможный сильный "всплеск" средней скорости электронов. Таким образом, можно, по-видимому, ожидать, что первый подход будет завышать, а второй занижать характеристики ПТШ. Кроме того, с уменьшением размеров транзистора все большую роль могут играть различные эффекты, связанные с существенно двумерным характером распределения потенциала в активной области ПТШ, чего также ни одна из указанных моделей не учитывает, поскольку обе базируются на приближении плавного канала.

В таблице 2.3 приведены параметры моделируемых ПТШ с длиной затвора в диапазоне 0.1 - 1.0 мкм. В качестве прибора прототипа был выбран ПТШ с длиной затвора 1.0 мкм, промежутками исток-затвор и затвор-сток равными 0.4 мкм, толщиной эпитаксиального п-слоя 0.3 мкм, концентрацией легирующей донорной примеси в канале 2.5х1016 см"3 и концентрацией некомпенсированных глубоких акцепторов в полуизолирующей подложке 2.5х1015 см-3. Моделирование проводилось при температуре решетки 300 К. При масштабировании в соответствии с его законами изменялись все параметры ПТШ кроме концентрации некомпенсированных глубоких ловушек в полуизолирующей подложке [190-196].

Заключение.

В результате проведенных в диссертационной работе исследований физических процессов в субмикронных транзисторных структурах получены следующие основные результаты:

1. Разработаны и реализованы в виде пакетов прикладных программ кинетические модели, позволяющие проводить исследования физических процессов в гомо- и гетероструктурных полевых и биполярных транзисторах на основе полупроводников группы А3В5. На основе сравнения с экспериментальными данными показано, что разработанные модели с высокой степенью точности позволяют рассчитывать статические и высокочастотные электрические характеристики моделируемых приборов. Разработан ряд оригинальных вычислительных алгоритмов, делающих возможным проведение моделирования указанных приборов с высокой эффективностью практически на любой современной вычислительной технике.

2. Реализована в рамках метода макрочастиц оригинальная модель полуизолирующей подложки, позволяющая исследовать эффекты перезарядки глубоких примесных уровней. Продемонстрированы возможности модели для исследования эффекта обратного управления в структурах ПТШ на подложках, перекомпенсированных глубокими акцепторами.

3. Показано, что в структурах современных полевых транзисторов с субмикронными длинами затвора перенос электронов носит ярко выраженный неравновесный характер, а в ряде случаев в приистоковой области наблюдается квазибаллистический или баллистический режим переноса. В этих условиях, достоверное описание транспорта носителей заряда может обеспечить лишь моделирование на основе кинетического подхода.

4. Показано, что в каналах субмикронных ПТШ с ¿-легированием и НЮЕЕТ поверхностная концентрация электронов сравнима с поверхностной концентрацией электронов в НЕМТ, при этом область локализации электронов в <5-ПТШ существенно шире области локализации ¿-образного донорного слоя. Последнее связано с сильным разогревом электронного газа в канале 6-ПТШ. Продемонстрировано, что оба типа приборов имеют высоколинейные передаточные характеристики.

5. Определена зависимость электрических характеристик масштабированных ПТШ и НЮЕЕТ с субмикронными затворами от длины затвора, а также установлены предельные электрические характеристики этих приборов. Показано, что даже полное масштабирование транзисторных структур не позволяет полностью подавить паразитные короткоканальные эффекты, связанные с двумерностью распределения потенциала и сильным разогревом носителей заряда.

6. Показано, что введение буферных слоев р-типа в структуру п-канального ПТШ позволяет существенно ослабить дрейф порогового напряжения, наблюдаемого при уменьшении длины затвора, и улучшить эффективность управления током канала со стороны затвора.

7. Показано, что средние скорости переноса носителей заряда под затворами субмикронных ПТШ увеличиваются при уменьшении длины затвора, однако при длинах затвора меньших 0.2 мкм происходит насыщение величины средней скорости переноса. Установлено, что увеличение средней скорости переноса возможно лишь при использовании полупроводниковых материалов, характеризующихся не только большим междолинным зазором, но одновременно с этим и высокой подвижностью в слабых электрических полях.

8. Установлено, что существенная двумерность распределения потенциала в активной области ТПБ приводит к реализации трех различных типов вольт-амперных характеристик: пентодных (с насыщением), триодных (без насыщения) и пороговых.

9. Показано, что инжекция горячих электронов из гетероструктур-ного истока в канал ТПБ не приводит к увеличению средней скорости переноса электронов и росту быстродействия транзистора.

10. Показано, что изменение характера переноса электронов в базовых слоях БГТ от диффузионного к баллистическом}^ приводит к смене функциональной зависимости статического коэффициента усиления по току и времени задержки в базе от толщины базового слоя. Определена область толщин базового слоя, в которой перенос электронов может рассматриваться как чисто баллистический.

11. Исследовано влияние процессов рассеяния электронов в базе когерентного БГТ на его высокочастотные характеристики. Определены условия реализации усиления за пределами обычных частот единичного усиления, связывающие времена пролета носителей в базе и коллекторе с временем рассеяния электронов в базе и величиной паразитных элементов структуры БГТ. Показана возможность реализации усиления по мощности на частотах, превышающих максимальную частоту генерации, даже при наличии рассеяния в базе когерентного БГТ.

12. Показано, что при вертикальном масштабировании коллекторного перехода БГТ сокращение пролетного времени задержки связано лишь с сокращением пролетного пространства и не связано с увеличением средней скорости переноса электронов в коллекторе. Установлено, что существует оптимальная толщина коллекторного перехода, определяемая величиной скорости переноса носителей заряда и величиной последовательного сопротивления коллектора, при которой достигается максимальное быстродействие.

13. Предложена структура коллекторного перехода БГТ с неоднородным легированием, позволяющая сократить пролетное время задержки в коллекторе примерно на 50%. Показано, что быстродействие БГТ с неоднородным легированием коллектора определяется процессами перезарядки коллекторной емкости при малых коллекторных напряжениях и процессами переноса электронов в коллекторе при больших напряжениях на коллекторе. Показана возможность оптимизации коллекторной структуры по быстродействию для заданного режима по постоянному току.

14. Построена модель для расчета и оптимизации непланарного скрытого слоя коллектора БГТ. Показано, что существенный выигрыш в емкости коллекторного перехода при использовании непланарного скрытого слоя коллектора достигается лишь при полном обеднении коллекторного в-слоя, при этом выигрыш в величине максимальной частоты генерации может достигать двух раз.

15. Рассмотрено фуекционирование БГТ с двухбарьерной туннель-но-резонансной структурой в коллекторном переходе. На основе математического моделирования показано, что такие приборы обладают гистерезисными вольт-амперными характеристиками, причем величина гистерезиса по напряжению может составлять единицы вольт. Наблюдаемый эффект связан с управлением током через туннельно-резонансную структуру величиной электронного заряда в обедненной области коллектора и характеризуется временами переключения между устойчивыми состояниями, сравнимыми с временем пролета электронов в коллекторе прибора.

16. Рассмотрена возможность управления потоком энергии из коллектора БГТ в активную область лазерного диода. Показано, что контролируемый напряжением разогрев электронов в коллекторе БГТ обеспечивает амплитуду модуляции средней энергии, вносимой одним электроном в активную область лазерного диода, в диапазоне 0.5-^0.8 эВ, которая вполне достаточна для управления лазерным излучением за счет модуляции эффективной температуры носителей заряда в активной области лазерного диода.

В заключении автор хотел бы выразить искреннюю благодарность академику Валиеву К. А. за создание условий, необходимых для плодотворной работы, и постоянное внимание к проблемам математического моделирования в микроэлектронике, профессору Махвиладзе Т.М. за всестороннюю поддержку и многочисленные ценные советы и предложения, а также всем сотрудникам института, участвовавшим в обсуждении результатов работы. Также хочется выразить признательность всем соавторам, и особенно Баннову H.A. и Рыжик» В.П., за многочисленные стимулирующие обсуждения и помощь в постановке задач и интерпретации результатов.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Хренов, Григорий Юрьевич, 1999 год

1.А., Пашинцев Ю.И., Петров Г.В. Применение контакта металл-полупроводник в электронике. - М.: Радио и связь, 1981.- 304 с.

2. Айспрук Н., Уиссмен У. Арсенид галлия в микроэлектронике. -М.: Мир, 1988.- 555 с.

3. Лоренцо Д., Канбелуол Д. Полевые транзисторы на арсениде галлия. Принципы работы и технология изготовления. М.: Радио и связь, 1988.- 496 с.

4. Пожела Ю., Юцепе В. Физика сверхбыстродействующих транзисторов.- Вильнюс: Мокслас, 1985.- 112 с.

5. Рыжий В.П., Баннов Н.А., Федирко В.А. Баллистический и квазибаллистический транспорт в полупроводниковых структурах (обзор) // ФТП,- 1984,- Т. 18.- Вып. 5,- С. 769-786.

6. Lee R., Trombley G., Jonhson В., et al High temperature characteristics of GaAs MESFET devices fabricated with AlAs buffer layer // IEEE Electron Dev. Lett.- 1995.- V. EDL-16.- N 6.- P. 265267.

7. Apostolakis P.J., Middleton J.R., Scherrer D., et al Noise performance of low powwer 0.25 micron gate ion implanted D-mode GaAs MESFET for wireless applications // IEEE Electron Dev. Lett.- 1994.- V. EDL-15.- N 7,- P. 239-241.

8. Feng M., Laskar J., Kruse J. Super-low-noise performance of direction-implanted 0.25-^m-gate GaAs MESFET's // IEEE Electron Dev. Lett.- 1992,- V. EDL-13.- N 5.- P. 241-243.

9. Noda M., Hosogi K., Oku T., et al A high-speed and highly uniform submicrometer-gate BPLDD GaAs MESFET for GaAs LSI's // IEEE Trans. Electron Device.- 1992,- V. ED-39.- N 4.- P. 757-765.

10. Nakajima S., Otobe K., Shiga N. et al Low-noise characteristics of pulse-doped GaAs MESFET's with planar self-aligned gates // IEEE Trans. Electron Device.- 1992,- V. ED-39.- N 4.- P. 771-776.

11. Onodera K., Tokumitsu M., Takashio N., et al BP-LDD n+ self-aligned GaAs-MESFET with Au/WSiN gate and its application to 0.5-30 GHz distributed amplifier // IEICE Transactions.- 1991.- V. E-74.- N 12,- P. 4131-4135.

12. Tokumitsu M., Onodera K., Sutoh H., Asai K. A31 GHz static frequency divider using Au/WSiN gate GaAs MESFETs // IEICE Transactions.- 1991.- V. E-74.- N 12,- P. 4136-4140.

13. Feng M., Lau C.L., Eu V. An experimental determination of electron drift velocity in 0.5-/im gate-length ion-implanted GaAs MESFET's // IEEE Electron Dev. Lett.- 1991.- V. EDL-12.- N 1.- P. 40-41.

14. Grave T., Wilier J., Lefrang G., et al A self-alligned GaAs MESFET process with WSi gates for analog and digital applications // Solid State Electronics.- 1991,- V. 34,- N 8,- P. 861-866.

15. Nummila K., Ketterson A.A., Caracci S., et al Short-channel effects in sub-100 nm GaAs MESFETs // Electron. Lett.- 1991,- V. 27.- N 17,- P. 1519-1521.

16. Feng M., Lau C.L, Eu V., Ito C. Dose the two-dimensional electron gas effect contribute to high-frequency and high-speed performanceof field-effect transistors? // Appl. Phys. Lett.- 1990,- V. 57.- N 17.- P. 1233-1235.

17. Enoki T., Sugitani S., Yamane Y. Characteristics including electron velocity overshoot for GaAs 0.1-^m-gate-length GaAs SAINT MESFET's // IEEE Trans. Electron Device.- 1990.- V. ED-37.-N 4,- P. 935-941.

18. Vanbremeersh J., Constant E., Zimmermann J., et al Design and realisation of very high performance 0.2 /mi gate GaAs MESFETs // Electron. Lett. 1990.- V. 26.- N 2,- P. 152-154.

19. Wang G.W., Feng M., Lau C.L., et al High-performance millimeter-wave ion-implanted GaAs MESFET's // IEEE Electron. Dev. Lett.-1989.- V. ED-10.- N 2,- P. 95-97.

20. Enoki T., Yamasaki K., Osafune K., Ohwada K. 0.3-/jm Advanced SAINT FET's having asymmetric n+-layer for ultra-high-frequency GaAs MMIC's // IEEE Trans. Electron Devices.- 1988,- V. ED-35.-N. 1,- P. 18-24.

21. Onodera K., Tokumitsu M., Sugitami S., et al A 630-inS/mm GaAs MESFET with Au/WSin refractory metal gate // IEEE Electron Dev. Lett.- 1988,- V. EDL-9.- N 8,- P. 417-419.

22. Lin Y. S., Lu S.S, Sun T. P. High-linearity high-current drivability GalnP/GaAs MISFET using GalnP airbridge gate structure grown by GSMBE // IEEE Trans. Electron Dev. Lett.- 1995.- V. EDL-16.-N 11,- P. 518-520.

23. Kiehl R.A., Solomon P.M., Frank D.J. Heterojunction FETs in III-V compounds // IBM J. Res. Develop.- 1990,- V. 34,- N 4.

24. Feuer M.D., Tennat D.M., Kuo J.M., et al Gate-length dependence of DC and microwave properties of submicrometer Ino.53Gao.47As HIGFET's // IEEE Trans. Electron Dev. Lett.- 1989,- V. EDL10,- N 2,- P. 70-72.

25. Hirano M., Fujita S., Maezawa K., et al Submicrometer n+-Ge gate AlGaAs/GaAs MISFET's // IEEE Trans. Electron Dev.- 1989,- V. ED-36.- N 10,- P. 2217-2222.

26. Ruden P.P., Shur M., Arch D.K., et al Quantum-well p-channel AlGaAs/InGaAs/GaAs heterostructure insulated-gate field-effect transistors // IEEE Trans. Electron Dev. 1989.- V. ED-36.- N11,- P. 2372-2379.

27. Weinzierl S., Krusius J.P. Heterojunction Vertical FET's revisited: potential for 225-GHz large-signal operation // IEEE Trans. Electron Dev.- 1992,- V. ED-39.- N 5.- P. 1050-1055.

28. Meyyappan M., Kreskovsk}" J.P., Grubin H.L. Scaling, material and design characteristics of the permeable base transistor // J. Appl. Phys.- 1988,- V. 64,- N 9.- P. 4733-4750.

29. Bozler C.O. Current prospects for the permeable base transistor // Surface Science.- 1986,- V. 174.- P. 487-500.

30. Bozler C.O., Hollis M.A., Nichols K.B., et al 18.5-dB Gain at 18 GHz with a GaAs permeable base transistor // IEEE Electron Dev. Lett.- 1985,- V. EDL-6.- N 9,- P. 456-458.

31. Kroemer H. Theory of a wide-gap emitter for transistors // Proc. IRE.- 1957,- V. 45.- N. 11,- P. 1535-1537.

32. Su S.L., Tejayadi O., Drummond T.J., Fischer R., Morkoc H. Double heterojunction Al^Gai^As/GaAs bipolar transistors (DHBJT's) by MBE with a current gain of 1650 // IEEE Electron Device Letters, 1983.- V. EDL-4.- N. 5. P. 130-132.

33. Cazarre F., Tasselli J., Marty A., Bailbe J.P., Rey G. AlGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistors grown by LPE with a current gain 50000 // Electronics Lettters.- 1985,- V. 21,- N. 24, P. 1124-1126.

34. Yamauchi Y., Ishibashi T. Electron velocity overshoot in the collector depletion layer of AlGaAs/GaAs HBT's // IEEE Electron Device Letters.- 1986,- V. EDL-7.- N. 12.- P. 655-657.

35. Fukano H., Kawamura Y., Takanashi Y. High-speed InAlAs/ InGaAs heterojunction bipolar tranistors // IEEE Electron Device Letters.1988,- V. EDL-9.- N. 6.- P. 312-314.

36. Sugiura O., Dentai A.G., Joyner C.H., Cliandrasckhar S., Campbell J.C. High-current-gain InGaAs/InP double heterojunction bipolar transistors grown metal organic vapor phase epitaxy // IEEE Electron Device Letters.- 1988,- V. EDL-9.- N. 5.- P. 253-255.

37. Nittono T., Nagata K., Ishibashi T. A new self-aligned AlGaAs/GaAs HBT based on refractory emitter and base electrodes // IEEE Electron Device Letters.- 1989,- V. EDL-10.- P. 506-507.

38. T.Won, Morkoc H. Self-align InP/Ino.53Gao,47As heterojunction bipolar transistors with graded interface on semi-insulating InP grown by molecular beam epitaxy // IEEE Electron Device Letters.1989.- V. EDL-10.- N. 3.- P. 138-140.

39. Nottenburg R.N., Chen Y.K., Panish M.B., Humphrey D.A., Hamm R. Hot-electron InGaAs/InP heterostructure bipolar transistors with fT of 110 GHz // IEEE Electron Device Letters.- 1989,- V. EDL-10.-N. 1.- P. 30-32.

40. Farley C.W., Chang M.F., Asbeck P.M., Sheng N.H., Pierson R., Sullivan G.J., Wang K.C., Nubbling R.B. High-speed (fT=78GHz) AlInAs/GalnAs single heterojunction HBT // Electronics Letters.-1989.- V. 25.- N. 13.- P. 846-847.

41. Asbeck P.M., Chang M.F., Higgins J.A., Sheng N.H., Sullivan G.J., K.-C. Wang GaAlAs/GaAs Heterojunction bipolar transistors: issues and prospects appliction // IEEE Trans, on Electron Devices.-1989.- V. ED-36.- N. 10.- P. 2032-2042.

42. Jensen J., Stanchina W.E., Metzger R.A., Rensch D.B., Lohr R.F, Quen R.W., Pierce M.W., Allen Y.K., Lou P.F. AlInAs/GalnAs HBT IC technology // IEEE Journal of Solid-State Circuits.- 1991.-V. 36,- N. 3,- P.415-421.

43. Nagata K., Nakajima O., Nittono T., Yamauchi Y., Ishibashi T. A new self-alignment technologj" using bridged base electrode for small-scaled AlGaAs/GaAs HBT's // IEEE Trans, on Electron Devices.-1992,- V. ED-39.- N. 8.- P. 1786-1792.

44. Ho AY.J., Chang M.F., Wang K.C., Higgins J.A. High frequency AlGaAs/GaAs HBT // Proc. International Conference on Solid State Device and Materials.- 1993.- P. 1056-1059.

45. Shinawaki H., Amamiya Y., Furuhata N., Honjo K. High-fmax AlGaAs/InGaAs and AlGaAs/GaAs HBT's fabricated with

46. MOMBE selective growth in extrinsic base regions // Tech. Dig. IEEE Device Research Conderence.- 1993.- IV A-6.

47. Kurishirna K., Nalcajima H., Kobayashi T., Matsuoka Y., Ishibashi T. Fabrication and characterization of high-performance InP/InGaAs double-heterojunction bipolar transistors // IEEE Trans, on Electron Devices.- 1994,- V. ED-41.- N. 8.- P. 1319-1325.

48. Song J.-I., Hong B.W.-P., Palmstrom C.J., Van der Gaag B.P., Chough K.B. Ultra-high-speed InP/InGaAs heterojunction bipolar transistors // IEEE Electron Device Letters.- 1994,- V. EDL-15.- N. 3.- P.94-96.

49. Shigematsu H., Iwai T., Matsumiya Y., Ohnishi H., Ueda O., Fujii T. Ultrahigh fx and fmax new self-alignment InP/InGaAs HBT's with a highly Be-doped base layer grown by ALE/MOCVD // IEEE Electron Device Letters.- 1995,- V. EDL-16.- N. 2.- P.55-57.

50. Yamauchi Y., Nalcajima O., Nagata K., Ito H., Ishibashi T. A 34,8 GHz 1/4 static frequency divider using AlGaAs/GaAs HBTs //

51. Tech. Dig. of GaAs IC Symp.- 1989.- P. 121-124.

52. Ho W.J., Chang M.F., Sheng N.H., Wang N.L., P.M. Asbeck, K.C.Warig, Nubling R.B., Sullivan G.J., Higgens J. A. A multifunctional HBT technology // Tech. Dig. of GaAs IC Symp.-1990.- P. 67-70.

53. Asbeck P.M., Chang M.F., Wang K.-C., Miller D.L., Sullivan

54. G.J., Sheng N.H., Sovero E., Higgins J.A. Heterojunction bipolar transistors for microwave and millimeter-wave integrated circuits // IEEE Trans. Electron Devices.- 1987,- V. ED-34.- N. 12,- P. 25712579.

55. Jensen J.F., Hafizi M., Stanchina W.E., Metzger R.A., Rench D.B. 39,5-GHz static frequency divider implemented in AlInAs/GalnAs technology // Tech. Dig. GaAs IC Symp.- 1992,- P. 101-104.

56. Ichino H., Ishihara H., Yamauchi Y., Nagata K., Nittono T. 12-Gb/s decision circuit IC using AlGaAs/GaAs HBT technology // IEEE Journal of Solid-State Circuits.- 1990.- V. 25,- N. 12,- P. 1538-1543.

57. Shibata J., Nakao I., Sasai Y., Kimura S., Hase N., Serizawa

58. H. Monolithic integration of an InGaAsP/InP laser diode with heterojunction bipolar transistors // Applied Physics Letters.- 1984.-V. 45,- N. 3,- P. 191- 193.

59. Su L., Kaumanns R., et al An InGaAsP/InP double-heterojunctioii bipolar transistors for monolithic integration with a 1.5/im laser diode // IEEE Electron Device Letters.- 1985.- V. EDL-6.- N. 1,-P. 14-17.

60. Gutierrez-Aitken A.L., Yang K., Zhang X., Haddad G.I., Bhattacharya P. 9 GHz bandwidth InP-based integrated PIN-HBT photoreceiver // Proc. 7th International Conference on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM'95).- 1995,- P. 357-360.

61. Yoneyama M., Sano E., Yamahata S., Matsuoka Y. A monolithically integrated logic photoreceiver with double-heterojunction bipolar transistors // Proc. 7th International Conference on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM'95).- 1995,- P. 361-364.

62. Носов Ю.Р., Петросянц К.О., Шилин В.А. Математическое моделирование элементов интегральной электроники.- М.: Сов. Радио,- 1976,- 304 с.

63. Selberherr S. Analysis and simulation of semiconductor devices.-Wien: Springer-Verlag, 1984.- 296 c.

64. Польский B.C. Численное моделирование полупроводниковых приборов.- Рига: Зинатне, 1986.- 168 с.

65. Басс Ф.Г., Гуревич Ю.Г. Горячие электроны и сильные электромагнитные волны в плазме полупроводников и газового разряда.- М.: Наука, 1975.- 400 с.

66. Рыжий В.И., Баннов Н.А. Математическое моделирование субмикронных элементов интегральных схем: состояние и проблемы // Микроэлектроника,- 1987,- Т. 16.- Вып. 6,- С. 484-496.

67. Кокин А.А., Толстихин В.И. О моделировании процессов переноса в монополярных полупроводниковых структурах с субмикронными размерами // Микроэлектроника.- 1984.- Т. 13.- Вып. 1,- С. 24-40.

68. Гарбер Г.З. Двумерное нелокальное моделирование полевых транзисторов с затвором Шоттки на арсениде галлия // Обз. по электр. тех. Сер.2. Полупроводниковые приборы.- 1988.-Вып. 3 (1341).- С. 1-36.

69. Пищалко В.Д., Толстихин В.И. Расчет кинетических коэффициентов квазигидродинамической модели полевых транзисторов на арсениде галлия // Электронная техника. Серия 2. Полупроводниковые приборы.- 1989.- Вып. 3.- С. 30-36.

70. Чайка В.Е. Двумерная двухтемпературная модель полевого транзистора на основе GaAs // Техническая электродинамика.-1985.- N 3.- С. 85-91.

71. Curtice W.R., Yun Y.-H. A temperature model for GaAs MESFET // IEEE Trans, on Electron Devices.- 1981.- V. ED-28.- N 8.- P. 954-962.

72. Cook R.K., Frey J. Two-dimensional numerical simulation of energytransport effects in Si and G a As MESFET's // IEEE Trans. on Electron Devices.- 1982.- V. ED-29.- N 6.- P. 970-977.

73. Гарбер Г.З. Моделирование работы полевых транзисторов с субмикронным затвором: Шоттки на арсениде галлия // Электрон-пая техника, Сер.2. Полупроводниковые приборы.- 1985.- Вып. 2.- С. 103-107.

74. El-Sayed O.L., El-Ghazaly S. On the potential interest of sub-0.25 /mi metall-semiconductor field-effect transistors // Canadian Journal of Physics.- 1985,- V. 63.- N 6,- P. 727-731.

75. Hocknev R.W., Warriner R.A., Reiser М. Two dimensional particle models in semiconductor device analysis // Electron. Lett.- 1974.-V. 10.- N 23.- P. 484-486.

76. Tomizawa K., Awano Y., Hashizume N. Monte Carlo simulation of GaAs submicron n+-n-n+ diode with GaAlAs heterojunction cathode // Electron. Lett.- 1982.- V. 18,- N 25/26.- P. 1067-1069.

77. Gruzinskis V., Reklaitis A. Current oscillation in semiconductor diodes under streaming instability conditions // Electron. Lett.-1983.- V. 19,- N 19.- R 733-734.

78. Баннов H.A., Рыжий В.И., Святченко A.A. Численное моделирование высокочастотных явлений в базе биполярного гетеро-транзистора // Письма ЖТФ,- 1984,- Т. 10,- N 18,- С. 1106-1110.

79. Fauquembergue R., Pernisek М., Constant Е. Monte Carlo simulation of space-charge injection FET // Electron. Lett. 1981.-V. 18.- N 15.- P. 670-671.

80. Awano Y., Tomizawa K., Hashizume M., Kawashima M. Monte Carlo simulation of GaAs short-channel MESFET's // Electron. Lett.- 1983.- V. 19., N 1.- P. 20-21.

81. Williams C.K., Glisson Т.Н., Hauser J.R., Littlejohn M.A., Abusaid M.F. Two-dimensional Monte Carlo simulation of a submicron GaAs MESFET with a nonuniformly doped channel // Solid State Electronics.- 1985.- V. 28.- N 11,- P. 1105-1109.

82. Moglestue G. Monte Carlo particle simulation of a GaAs MESFET with a gate trench sloping towards the source // IEE Proc. Pt. 1.1985.- V. 132,- N 5,- P. 217-223.

83. Баннов H.A., Рыжий В.И. Численное моделирование нестационарных электронных процессов в субмикронных полевых транзисторах с затвором Шоттки // Микроэлектроникаю- 1986.- Т. 15,- Вып. 6,- С. 490-501.

84. Tomizawa К., Awano Y., Hashizume N. Monte Carlo simulation of AlGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistors // IEEE Electron

85. Dev. Lett.- 1984.- V. EDL-5.- N 9.- P. 362-364.

86. Баннов H.A., Рыжий В.И., Волков Ю.А. Методы макрочастиц в математическом моделировании элементов интегральных схем // Микроэлектроника.- 1987,- Т. 16,- Вып. 3.- С. 210-219.

87. Баннов H.A., Рыжий В.И., Елизарова Т.Г., Николаев Е.С. Численное моделирование нестационарных электронных кинетических процессов в двумерных полупроводниковых структурах.-М., 1986,- 36 с. / Препринт / ИПМ АН СССР: N 44/

88. Полюдов А.Н., Сигов Ю.С. Двумерные и трехмерные кинетические расчеты по физике ленгмюровской неустойчивости // Численное моделирование коллективных процессов в плазме.- М.: изд. ИПМ АН СССР, 1980.- С. 78-124.

89. Белова Н.Г., Сигов Ю.С. К численному моделированию открытых плазменных систем методом макрочастиц.- М., 1982, 25 с. / Препринт / ИПМ АН СССР: N 69 /

90. Сигов Ю.С. Численные методы кинетической теории плазмы.-М.: изд. МФТИ, 1984. 95 с.

91. Сигов Ю.С. Дискретное моделирование коллективных процессов в разреженной плазме (метод макрочастиц) // Численное моделирование коллективных процессов в плазме.- М.: изд. ИПМ АН СССР, 1980,- С. 18-77.

92. Boardman A.D., Fawcett W., Rees H.D. Monte Carlo calculation of the velocity-field relationship for gallium arsenide // Solid State Comm.- 1968.- V. 6.- P. 305-307.

93. Ruch T.G., Fawcett W Temperature dependence of the transport properties of gallium arsenide determined by a Monte Carlo method // Journ. Appl. Phys.- 1970,- V. 41.- P. 3843-3849.

94. Fawcett W., Boardman D.A., Swain S. Monte Carlo determination of electron transport properties in gallium arsenide // Journal of Phys. Chem. Solids.- 1970.- V. 31.- P. 1963-1990.

95. Денис В., Канцлерис К., Матуленис А., Пожела Ю., Реклайтис А., Шилейка А., Толутис: Р. Многодолинные полупроводникию.-Вилънюс: Мокслас, 1978.- 204 с.

96. Yorston R. Free-flight time generation in the Monte Carlo simulation of carrier transport in semiconductors //J. Сотр. Phys.- 1986.- V. 64.- N 1.

97. Rockett P. Simple technique to improve the computational efficiency of Monte Carlo carrier transport simulation in semiconductors // IEE Proc.- 1987,- V. 134,- Pt.l.- N 3,- P. 101-104.

98. Пожела Ю. Плазма и токовые неустойчивости в полупроводниках.- М: Наука, 1977.- 367 с.

99. Каргашов С.Е., Рыжий В.П., Хренов Г.Ю. Математическое моделирование субмикронных биполярных гетероструктурных транзисторов,- М., 1993.- 43 с. / Препринт / ФТИ РАН: N 16/.

100. Баннов Н.А., Хренов Г.Ю. Влияние материала и конструктивных парметров ПТШ на электрические характеристики // Труды ФТИАН СССР,- 1989,- Т. 1,- С. 11-24.

101. Конуэлл Э. Кинетические свойства полупроводников в сильных электрических полях.- М.: Мир, 1970.- 384 с.

102. Ридли Б. Квантовые процессы в полупроводниках.- М.: Мир, 1986.

103. Гантмахер В.Ф., Левинсон И.Б. Рассеяние носителей тока в металлах и полупроводниках.- М.: Наука, 1984.- 351 с.

104. Adachi S. Physical properties of III-V semiconductor compounds InP, In As, GaAs, GaP, InGaAs and InGaAsP.- New York: John Willey and Sons, 1992.

105. Properties of gallium arsenide.- London: INSPEC, 1990.

106. Bhattacharya P. (ed.) Properties of lattice-matched and strained indium gallium arsenide.- London: INSPEC, 1993.

107. Brennan K., Hess K. High field transport in GaAs, InP and InAs // Solid-State Electronics.- 1984.- V. 27.- N 4,- P. 347-357.

108. Ahmed S.R., Nag B.R., Deb Ro}^ M. Hot-electron transport in Ino.53Gao.47As // Solid-State Electronics.- 1985.- V. 28.- N 12,- P. 1193-1197.

109. Massengil L.W., Glisson Т.Н., Hauser J.R., Littlejohn M.A. Transient transport in central-valley-dominated ternary III-V alloys // Solid-State Electronics.- 1986.- V. 29.- N 7.- Pp. 725-734.

110. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Об однородных разностных схемах // Журн. вычисл. мат. и мат. физики.- 1961.- Т. 1.- N 1.-С. 5-63.

111. Самарский A.A. Введение в теорию разностных схем.- М.: Наука, 1971.- 552 с.

112. Самарский A.A., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений.- М.: Наука, 1978.- 592 с.

113. Хокни Р. Методы расчета потенциала и их приложения // Вычислительные методы в физике плазмы.- М.: Мир, 1974.- С. 143212.

114. Кареткина Н.В. Безусловно устойчивая разностная схема для параболических уравнений, содержащих первые производные // Журн. вычисл. мат. и мат. физики.- 1980.- Т. 20.- N 1.- С. 236240.

115. Scharfetter D.L., Gummel H.K. Large-signal analysis of a silicon Read diode oscillator // IEEE Trans. Electron Dev.- 1969.- V. ED-16.- N 1.- P. 64-77.

116. Толстой А.И., Петров Г.В., Батура В.Г., Босый В.И. Субмикронные полевые транзисторы с затвором Шоттки новая элементная база СВЧ интегральных схем // Микроэлектроника. - 1985. - Т. 14. - Вып.4.-С. 308-316.

117. Jackson T.N., Van Zeghbroeck B.J., Pepper G., et al Submicrometer gate-length GaAs MESFETs // IBM J. Res. Develop.- 1990.- V.-34.-N. 4,- P. 495-505.

118. Patrick W., Mackie W.S., Beaumont S.P., Wilkinson C.D.W., Oxley C.H. Very short gate length GaAs MESFET's//IEEE Electron Dev. Lett.-1985.- V. EDL-6.- N. 9,- P. 471-472.

119. Jaeckel H., Graff V., Van Zeghbroeck B. J., Vettiger P., Wolf P. Scaled GaAs MESFET's with gate length down to 100 nm // IEEE Electron Dev. Lett.-1986.-V. EDL-7.-N 9.-P. 523-524.

120. Arnold D., Fisher R., Klem J., et al Reduction of backgating in GaAs/AlGaAs MESFET's by optimisation of active-layer/buffer-layer interface // Electron. Lett.- 1984,- V. 20.- N. 9.- P. 376-378.

121. Lee K.Y., Al-Mudares M., Beaumont S.P., Wilkinson C.D.W., Frost J., Stanley C.R. Very high transconcluctance short channel GaAs MESFET's with Gao.3Alo.7As buffer layer // Electron Lett.- 1987.-V.-23.- N. 1,- P.ll-12.

122. Yamasaki K., Kato N., Hirayama M. Buried p-layer SAINT for very high-speed GaAs LSI's with submicrometer gate length // IEEE Trans. Electron Dev.- 1985,- V. ED-32.- N. 11,- P. 2420-2425.

123. Nagarajan R.M., Van Hove J.M., Rask S.D. et al Design and fabrication of 0.25 ¡iva MESFET's with parallel and 7r-gate structures // IEEE Trans, on Electron Dev.- 1989.- V. ED-36.- N 1,- P.142-145.

124. Ploog K. Delta doping in MBE grown GaAs: concept and device application // J. Cryst. Growth.- 1987,- V. 81.- P.304-313.

125. Tserng H.O., Kim B. 110-GHZ GaAs FET's oscilator // Electron. Lett.- 1985,- V. 21.- N 5,- P. 178-179.

126. Kamei K., Hori S., Kawasaki H., Chigira T. Quarter micron gate lownoise GaAs FET's operable up to 30 GHz // IEDM Digest Technical Papers. 1980.- P. 102-105.

127. Yamasaki H., Keithley G.W. High performance low-noise MESFET operating from X-band through KA-band // IEDM Digest Technical Papers. 1980.-P. 106-109.

128. Feng M., Eu V.K., Siracusa M., Watkins E., Kimura H., Winston H. Silicon implanted super low-noise GaAs MESFET // Electron. Lett.- 1982.- V.18.- N 1.- P. 21-22.

129. Chye P.W., Hwang C. Quarter micron low-noise GaAs FET's // IEEE Electron Dev. Lett.-1982.-V. EDL-3.- N 12.- P. 401-403.

130. Feng M., Kauber H., Eu V.K., Watkins E., Hackett L.R. Ultra-high frequency operation of ion-implanted GaAs metal semiconductor field effect transistors // Appl. Phys. Lett.- 1984,- V. 44,- N 2.-P. 231-233.

131. Feng M., Eu. V.K., Zielinsld Т., Kanber H., Henderson W.B. GaAs MESFET's made by ion implantation into MOCVD buffer layers // IEEE Electron Dev. Lett.- 1984.- V. EDL-5.- N 1,- P. 18-20.

132. Shubert E.F., Ploog K. The ¿-doped field effect transistor // Jap. Journal of Appl. Phys. Pt. II,- 1985,- V. 24.-N 8.- P. 608-610.

133. Shubert E.F., Fisher A., Ploog K. The delta-doped field-effect transistor (6-FET) // IEEE Trans. Electron Dev.-1985.- V. ED-32.-N 5,- P. 625-632.

134. Кальфа А.А., Тагер A.C. Гетероструктуры с селективным легированием и их применение в полевых транзисторах СВЧ // Электронная техника. Сер. 1, Электроника СВЧ.- 1982.- Вып. 12,- С. 26-38.

135. Sadler R.A., Eastman L.F. High-speed and 300 К with self-aligned submicrometer gate GaAs MESFET's // IEEE Electron Dev. Lett.-1983.- V. EDL-4.- N 7,- P. 215-217.

136. Olimori M. Gallium arsenide integrated circuit // 11th Int. Symp. on Gallium Arsenide and Related Materials.- Biarritz, 1984.

137. Kato N., Matsuoka Y., Oliwada K., Mariva S. Influence of n+ layer-gate gap on short channel effects of GaAs self-aligned MESFET's (SAINT) // IEEE Electron Dev. Lett,- 1983.- V. EDL-4.- N 11.- P. 417-419.

138. Onodera H., Yokovama N., Kawata H., Nichi H., Shibata A. High transconductance self aligned GaAs MESFET using implantation through an A1N layer // Electron Lett.- 1984.- V. 20.- N 1,- P. 4547.

139. Вайтекунас Ф.К., Желкаускас В.И., Казакявичене Г.П. Исследование двумерных математических моделей полевого транзистора с затвором Шоттки // Электронная техника. Сер. 2, Полупроводниковые приборы.- 1986.- Вып. 1.- С. 89-96.

140. Constant E. Modeling of sub-micron devices // Inst. Conf. Ser.-1981,- N 57,- P. 141-168.

141. Pone J.F., Castagne R.C., Courant J.P., Arnodo C. Two dimensional particle modeling of submicrometer gate GaAs FET's near pinchoff // IEEE Trans. Electron Dev.- 1982,- V. ED-29.- N 8.- P. 1244-1255.

142. Кальфа А.А., Пашковский А.Б., Тагер А.С. Исследование вольт-амперных характеристик полевых транзисторов с субмикронным затвором // Электронная техника, Сер. 1, Электроника СВЧ,- 1984,- Вып. 4,- С. 27-30.

143. Wicliger D.J., Kizilyalli I.С., Hess К., Colleman J. J. Two dimensional transient simulation of an idealized high electron mobility transistor // IEEE Trans. Electron Dev.- 1985,- V. ED-32.- N 6.- P. 1092-1102.

144. Moglestue C. A self-consistent Monte Carlo particle model to analyze semiconductor microcomponents of any geometry // IEEE Trans. Computer-Aided Design.- 1986,- V. CAD-5.- N 2,- P. 326-345.

145. Saghera G.S., Chryssafis A., Moglestue C. Monte Carlo particle simulation of n-type GaAs field-effect transistors with p-type buffer layer // IEE Proc. Pt. 1.-1980,- V. 127.- N 4.- P. 203-206.

146. Moglestue C. Negative differential resistivity in field-effect transistors // IEE Proc. Pt, 1.-1983,- V. 130.- N 6,- P. 275-280.

147. Moglestue C. Monte Carlo particle model study of the influence of gate metallisation and gate geometry on the AC characteristics of the GaAs MESFET's // IEE Proc. Pt.1.-1984.- V. 131,- N 6,- P. 193-202.

148. Moglestue C. A Monte Carlo particle study of the intrinsic noise figure in GaAs MESFET's // IEEE Trans. Electron Dev.- 1985.- V. ED-32.- N 10.- P. 2092-2096.

149. Tomizawa K., Awano Y., Hashizume N., Ivawashima M. Simulation of GaAs submicron FET with hot-electron injection structure // Electron. Lett.- 1983.- V. 19.- N 17.- P. 697-698.

150. Awano Y., Tomizawa K., Hashizume N. Principle of operation short-channel gallium arsenide field-effect transistor determined by Monte Carlo method // IEEE Trans. Electron Dev.- 1984,- V. ED-31.- N 4,- P. 448-450.

151. Yoshi A., Tomizawa M., Yolcoyama K. Accurate modeling for submicrometer gate Si and GaAs MESFET's using two dimensional particle simulation // IEEE Trans. Electron Dev.- 1983.- V. ED-30.-N 10.- P. 1376-1380.

152. Messick L.J. Low-power high-speed InP MIS FET direct-coupled FET logic // IEEE Trans. Electron Dev.- 1984.- V. ED-31.- N.6.-P. 763-766.

153. Antreasyan A., Gabrinski P.A. et al. Gigahertz logic based on InP Metal-Insulator Semiconductor Firld-Effect Transistors by Vapor Phase Epitaxy // IEEE Trans. Electron Dev.- 1987,- V. ED-34.-N.9.- P. 1897-1901.

154. Upadhyaylula L.C., Gardner P.D., et al. Inversion-mode GalnAs MISFET ring oscillators // IEEE Electron Device Lett.- 1986,- V. EDL-7.- N.6.- P. 390-392.

155. Matsumoto К., Ogura M., et al. n+-GaAs/ undoped GaAlAs / undopecl GaAs field effect transistor // Electron. Lett.- 1984.- V. 20,- P. 462-463.

156. Matsumoto K., Ogura M., et al. ^-channel GaAs SIS (Semiconductor-Isulator-Semiconductor) FET // Electron. Lett.-1985.- V. 21.- N. 13,- P. 580-581.

157. Shockley W. Transistor electronics: imperfections, unipolar and analog transistors // Proc. IRE.- 1952,- V. 40.- N 11.- P. 1289-1313.

158. Zuleeg R. A silicon space-charge-limited triode and analog transistor // Solid State Electron.- 1967.- V. 10,- N 5,- P. 449-460.

159. Teszner S., Guequel B.R. Gridistor a new field-effect device // Proc. IEEE.- 1964.- V. 52.- N 12,- P. 1502-1513.

160. Bozler C.O., Alley G.D., Murphy R.A., Flanders D.C., Lindley W.T. Permeable nase transistor // 7th Bienial Cornell Electrical Engineering Conf.- 1979.- P. 33.

161. Bozler C.O., Alley G.D. Fabrication and numerical simulation of the permeable base transistor // IEEE Trans. Electron Dev.- 1979,- V. ED-26.- N 6.- P. 1128-1141.

162. Бозлер К.О., Элли Г.Д. Транзисторы с проницаемой базой и их применение в логических схемах // ТИИЭР.- 1982.- Т. 70.- N 1.-С. 58-66.

163. Bozler С.О., Alley G.D., Economu N.P., et. al. Millimeter-wave length GaAs permeable base transistors // IEEE Trans. Electron Dev.- 1982.- V. ED-29.- N 10,- P. 1708.

164. Алферов Ж.И., Корольков В.И., Рахимов Н.Р., Табаров Т.С., Явич B.C. Арсеиид-галлиевый вертикальный полевой транзистор со скрытым затвором // Письма ЖТФ.- 1986.- Т. 12.- N 3.-С. 183-186.

165. Osman М.А., Navon D.H., Tang T.-W., Sha L. Improved design of gallium arsenide permeable base transistor // IEEE Trans. Electron Dev.- 1983,- V. ED-30.- N 10.- P. 1348-1354.

166. Kohn E., Mishra U., Eastman L.F. Short-channel effects in 0.5 /mi source-drain spaced vertical GaAs FET's a first experimental investigation // IEEE Electron Dev. Lett.- 1983.- V. EDL-4.- N 4,-P. 125-127.

167. Adashi S., Ando S., Asai H., Susa N. A new gate structure vertical GaAs FET // IEEE Electron Dev. Lett.-1985,- V. EDL-6.- N 6.-P. 264-266.

168. Frensley W.R., Bayrektaroglv В., Camplely S.E., Shib H.D., Leakmann R.E. Design and fabrication of a GaAs vertical MESFET // IEEE Trans. Electron Dev.- 1985.- V. ED-32.- N 5.- P. 952-956.

169. Frensley W.R. An analytic model for the barrier limited mode of operation of the permeable base transistor // IEEE Trans. Electron Dev.- 1983,- V. ED-30.- N 12,- P. 1624-1628.

170. Федирко В.А. Статические характеристики субмикронного полупроводникового триода при баллистическом движении носителей заряда // Электронная техника, Сер. 3, Микроэлектроника.- 1984.- Вып. 3.- С. 23-28.

171. Hwang C.G., Navon D.H., Tang T.-W. Nonstatic effects in the GaAs permeable base transistor // IEEE Electron Dev. Lett.- 1985.- V. EDL-6.- N 3,- P. 114-116.

172. Баннов H.A., Рыжий В.И., Хренов Г.Ю. Сильно неравновесные электроны в субмикронных полевых транзисторах с затвором Шоттки // Тез. докл. VI Всесоюз. симп. "Плазма и токовые неустойчивости в полупроводниках".- Вильнюс, 1986.- С. 275276.

173. Баннов H.A., Рыжий В.И., Хренов Г.Ю. Численное моделирование электронных процессов в полевых транзисторах с проницаемой базой // ФТП,- 1987.- Т. 21.- Вып. 3,- С. 500-503.

174. Баннов H.A., Рыжий В.И., Хренов Г.Ю. Неравновесные электронные процессы в субмикронных транзисторах с проницаемой базой // Микроэлектроника.- 1987.- Т. 16,- Вып. 3,- С. 220-225.

175. Hwang C.G., Navon D.H., Tang T.-W. Monte Carlo simulation of the GaAs permeable base transistor // IEEE Trans. Electron Dev.-1987.- V. ED-34.- N 2,- P. 154-159.

176. Хвелидзе JI.В., Хучуа Н.П. Эффект управления в активных элементах ИС на основе арсенида галлия // Зарубежная электронная техника.- 1987.- N 9.- С. 69-94.

177. Костылев С.А., Прохоров Е.Ф., Уколов А.Т. Влияние полуизолирующей подложки на параметры арсенидгаллиевых полевых транзисторов с барьером Шоттки // Обзоры по электронной технике, Сер. 1,- М.: изд. ЦНИИ ЭЛЕКТРОНИКА, 1986.- N 7,- 40 с.

178. Баннов Н.А., Валиев К.А., Рыжий В.И., Хренов Г.Ю. Моделирование функционирования GaAs ПТШ прямым методом макрочастиц // Тез. докл. I Всесоюз. конф. "Физические и физико-химические основы микроэлектроники".- Москва, 1987.- С. 405406.

179. Баннов H.A., Валиев К.А., Рыжий В.И., Хренов Г.Ю. Влияние зарядовых эффектов в полуизолирующей подложке на функционирование GaAs ПТШ // Микроэлектроника.- 1988.- Т. 17.-Вып. 5.- С. 395-398.

180. Баннов H.A., Рыжий В.И., Хренов Г.Ю. Влияние параметров 6-легированных и буферных слоев на электрические характеристики субмикронных GaAs ПТШ // Тезисы докладов конференции "Микроэлектроника-90".- Минск, 1990.- Т.З.- С. 93.

181. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов,- М.: Мир, 1984.Т. 1,- 456 с.

182. Валиев К.А., Рыжий В.И., Хренов Г.Ю. Масштабирование субмикронных полевых транзисторов с затвором Шоттки на основе GaAs // Микроэлектроника,- 1989.- Т. 18.- Вып. 2.- С. 99-105.

183. Bannov N., Valiev К., Ryzhii V., Khrenov G. Scaling-down ofsubmicrometer GaAs MESFETs // ESSDERC'89. 19th European Solid State Devices Research Conference.- West Berlin, 1989.- P. 81-84.

184. Баннов H.A., Хренов Г.Ю. Численное моделирование трансформации электрических характеристик ПТШ при масштабировании // Труды ФТИАН СССР, Москва, 1990,- Т. 2.- С. 106-111.

185. Лапушкин И.Ю., Рыжий В.И., Хренов Г.Ю. Сравнение характеристик полевых транзисторов с затвором Шоттки на основе Si и GaAs // Микроэлектроника.- 1990,- Т. 19,- Вып. 4,- С. 323-327.

186. Lapushkin I.Yu, Ryzhii V.l., Khrenov G. Yu. Self-consistent Monte Carlo comparison of submicrometer GaAs and Si MESFET's // Solid State Electronics.- 1991,- V. 34.- N 6.- P. 663-664.

187. Гергель В.А., Кулькова Е.Ю., Рыжий В.П., Хренов Г.Ю. Влияние буферного слоя р-типа на короткоканальные эффекты в субмикронных GaAs ПТШ // Микроэлектроника,- 1992.- Т. 21.-Вып. 4,- С. 11-17.

188. Ryzhii V., Khrenov G. Numerical modeling based comparison of the submicrometer III-V compounds MESFET's performances // ESSDERC'90. 20th European Solid State Device Research Conference.- Nottingham, 1990.- P. 555-558.

189. Khrenov G., Ryzhii V., Kartashov S. Simulation of HBTs and HIGFETs based on AlGaAs/GaAs heterostruct.ures // Technical Digest of 2nd International Conference on VLSI and CAD.- Seoul, 1991.- P. 215-218.

190. Баннов H.A., Казьмин О.И., Рыжий В.И., Хренов Г.Ю. Математическое моделирование кинетики неравновесных электронных процессов в субмикронных полевых транзисторах // Труды ИОФ АН СССР, Москва, 1988,- Т. 14.- С. 145-159.

191. Баннов H.A., Рыжий В.И., Хренов Г.Ю. Вольт-амперные характеристики субмикронных транзисторов с проницаемой базой // Микроэлектроника.- 1988,- Т. 17.- Вып. 3.- С. 280-282.

192. Mishra U., Maki R.A., Wendt J.R., Schaff W., Kohn E., Eastman L.F. Vertical electron transistor (VET) in GaAs with aheterojunction (AlGaAs-GaAs) cathode // Electron. Lett.- 1984.-V. 20,- N 3,- P. 145-146.

193. Валиев К.А. Микроэлектроника: достижения и пути развития.-М.: Наука, 1986,- 144 с.

194. Tadayon S., Tadayon В., et.al. Reduction of emitter thickness in AlGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistor // Electr. Lett.-1989,- V. 25.- N 12,- P. 802-803.

195. Hayama N., Honjo K. Emitter size effect on current gain in fully self-aligned AlGaAs/GaAs surface passivation layer // IEEE Electron Dev. Lett.- 1990,- V. EDL-11.- N 9,- P. 388-390.

196. Lauterbach Т., Pletschen W., Bachem K.H. GaAs bipolar transistors with a Gao.5Ino.5P hole barrier layer and carbon-doped base grown by MOVPE // IEEE Trans, on Electron Dev.- 1992,- V. ED-39.- N 4,- P. 753-756.

197. McGregor .J.M., T.Manku, Roulston D.J. Bipolar transistor base bandgap grading for minimum delay // Solid-State Electronics.-1991.- V. 34.- N 4,- P. 421-422.

198. Ishibashi Т., Yamauchi Y. A possible near-ballistic collection in an AlGaAs/GaAs HBT with a modified collector structure // IEEE Trans. Electron Devices.- V. ED-35, pp. 401-404, 1988.

199. Maziar C.M., Klausmeier-Brown M.E., Lundstrom M.S. A proposed structure for collector transit-time reduction in AlGaAs/GaAs bipolar transistors // IEEE Electron Device Lett.- 1986.- V. EDL-7.-P. 483-485.

200. Morizuka K., Asaka M., Izuka N., Tsuda K., Obara M. AlGaAs/GaAs HBT's fabricated by a self-alignment technology using polvmide for electrode separation // IEEE Electron Dev. Lett.- 1988,- V. EDL-9.- N 11.- P. 598-601.

201. Wang G.W., Pierson R.L., et al High-performance MOCVD-grown AlGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistors with carbon-doped base // IEEE Electron Dev. Lett.- 1991.- V. EDL-12.- N 6,- P. 347349.

202. Chau H.F., Liu W., Beam E.A. InP-Based HBTs and their perspective for microwave applications // Proc. 7th International Conference on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM'95).-Sapporo, 1995.- P. 640-643.

203. Meyyappan M., Andrews G., Grubin H.L. Numerical study of an AlGaAs/GaAs heterostructure bipolar transistor: emitter design and compositional grading // Solid-State Electronics.- 1988.- V. 31.-N 11.- P.1611-1618.

204. Horio K., Iwatsu Y., Yanai H. Numerical simulation of AlGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistors with various ckllector parameters // IEEE Trans, on Electron Devices.- 1989.-V. ED-36.- N 4,- P. 617-624.

205. Chen J.L. et al Effect of energy relaxation time on performance of AlGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistor // Electron. Lett.-1989.- V. 25,- N. 8.- P. 547.

206. Zhou H., Pulfrey D.L., Yedlin M. A phenomenological approach to estimating transit times in GaAs HBT's // IEEE Trans. Electron

207. Dev.- 1990.- V. ED-37.- N 10,- P. 2113-2117.

208. Das A., Lundstrom M. Does velocity overshoot reduce collector delay time in AlGaAs/GaAs HBT's? // IEEE Electron Dev. Lett.- 1991.-V. EDL-12.- N 6,- P. 335-337.

209. NakajimaH., Tomizawa K., Ishibashi T. Monte Carlo analysis of the space-charge effect in AlGaAs/GaAs ballistic collection transistors (BCT's) under high current injection // IEEE Trans, on Electron Dev.- 1992,- V. ED-39.- N 7,- P.1558-1563.

210. Rockett P.I. Monte Carlo study of the influence of collector region velocity overshoot on the high-frequency performance of AlGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistors // IEEE Trans, on Electron Dev.- 1988,- V. ED-35.- N 10.- P. 1573-1578.

211. Hu J., Tomizawa K., Pavlidis D. Transient Monte Carlo analysis and application to heterojunction bipolar transistor switching // IEEE Trans, on Electron Dev.- 1989,- V. ED-36.- N. 10,- P. 2138-2144.

212. Das M.B. High-frequency performance limitations of millimeter-wave heterojunction bipolar transistors // IEEE Trans, on Electron Devices.- 1988,- V. ED-35.- N 5.- P. 604-614.

213. Spiegel S.J., Ritter D., Hamm R.A., Feygenson A., Smith P.R. Extraction of the InP/GalnAs heterojunction bipolar transistor small-signal equivalent circuit // IEEE Trans, on Electron Devices.-1995

214. Liou J.J. Modeling the cutoff frequency of ALyGai^As/GaAs/ GaAs heterojunction bipolar transistors with proton-implanted collector region // Solid-State Electronics.- 1990.- V. 33,- N 10,- P. 1329-1331.

215. Yuan J.S. Modeling the current-dependent fx for AlGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistors design // Solid-State Electronics, 1991,- V. 34,- N 10,- P. 1103-1107.

216. Laux S.E., Lee W. Collector signal delay in the presence of velocity overshoot // IEEE Electron Device Letters.- 1990,- V. EDL-11.- N 4.- P. 174-176.

217. Ishibashi T. Influence of electron velocity overshoot on collector transit times of HBT's // IEEE Trans, on Electron Devices.- 1990.-V. ED-37.- N 9,- P. 2103-2105.

218. Khrenov G., Ryzhii V., Kartashov S. Fourier analysis-based method for high-frequency performance calculation of heterojunction bipolar transistor // Japan. Journ. of Applied Physics, Pt. I.- 1994.- V. 33.- N 8.- P. 4550-4554.

219. Khrenov G., Ryzhii V., Kartashov S. A numerical model of hetr его junction bipolar transistor high frequency performance for device design // COMPEL.- 1994,- V. 13,- N. 4,- P. 671-676.

220. Chen Y.K., Levi A.F.J., Nottenburg R.N., Béton P.H., Panish M.B. High-frequency study of nonequilibrium transport in heterostructure bipolar transistors // Appl. Physics Letters.- 1989.- V. 55.- N 17.-P. 1789-1791.

221. Archer .J.A. Design and performance of small-signal microwave transistors // Solid-State Electronics // 1972,- V. 15.- N 3,- P. 249258.

222. Хауэс M., Морган Д. Полупроводниковые приборы в схемах СВЧ,- М: Мир, 1979.- 417 с.

223. Баннов Н.А., Рыжий В.И., Святченко А.А. Численное моделирование нестационарных процессов в п-p-n биполярных гетеро-транзисторах // ДАН СССР.- 1986.- Т. 287,- N 6,- С. 1368-1373.

224. Шварц Н.З. Линейные транзисторные усилители СВЧ.-М.: Советское Радио, 1980.- 367 с.

225. Khrenov G., Ryzhii V., Kartashov S. Ensemble Monte Carlo simulation of the hot electron transport in the heterojunction bipolar transistors // Proc. of The International Workshop on Computational Electronics.- Leeds, 1993.- P. 209-213.

226. Khrenov G., Ryzhii V., Kartashov S. Hot electrons in HBT base: transition from diffusive to nonequilibrium transport // Proc. of 3th International Conference on VLSI and CAD.- Taejon, 1993.- P. 412-415.

227. Khrenov G., Ryzhii V., Kartashov S. Monte Carlo modeling of hot electron relaxation in the base region of AlInAs/InGaAsheterojunction bipolar transistors // Semiconductor Science and Technology.- 1994,- V. 9,- N 3,- P. 329-332.

228. Levi A.F.J., Jalali В., et al Vertical scaling in heterojunction bipolar transistors with nonequilibrium base transport // Appl. Phys. Lett.- 1992,- V. 60.- P. 460-463.

229. Рыжий В.И., Федирко В.А., Хмырова И.И. Особенности высокочастотных свойств баллистических гетеротранзисторов // Физика и Техника Полупроводников.- 1984.- Т. 18.- С. 845.

230. Grinberg A.A., Luryi S. Ballistic versus diffusive base transport in the high-frequency characteristics of bipolar transistors // Appl. Physics Letters.- 1992.- V. 60,- P. 2770-2772.

231. Wright G.T. Transistor transit time oscillator // Electronics Letters.- 1967,- V. 3.- N 6.- P. 234-235.

232. Dagli N. Physical origin of the negative output resistance of heterojunction bipolar transistors // IEEE Electron Device Letters.-1988,- V. EDL-9.- N 9.- P. 113-115.

233. Tiwari S. Frequency dependence of the unilateral gain in bipolar transistors // IEEE Electron Device Letters.- 1989.- V. EDL-10.- N 12,- P. 574-576.

234. Grinberg A.A., Luryi S. Coherent transistor // IEEE Trans, on Electron Devices.- 1993.- V. ED-40.- N 8.- P. 1512-1522.

235. Ivhrenov G., Ryzhii V., Kulkova E. Influence of electron scattering on current gain of heterojunction bipolar transistor operating in coherent regime // Japan. Journ. of Applied Physics, Pt.l.- 1994.-V. 33,- N 8,- P. 4560-4565.

236. Khrenov G., Kulkova E. Numerical and analytical modeling of electron transport in heterojunction bipolar transistors operating in coherent regime // Semiconductor Science and Technology.- 1996.-V. 11.- N 4,- P. 392-397.

237. Карташов C.E., Рыжий В.И., Хренов Г.Ю. Исследование зависимости высокочастотные свойств AlGaAs/GaAs биполярных гете-роструктурных транзисторов от толщины коллекторного перехода // Микроэлектроника.- 1993.- Т. 22.- Вып. 3.- С. 83-90.

238. Khrenov G., Rvzhii V., Kartashov S. Optimization of the the AlGaAs/GaAs HBT structure for high-frequency performance // Proc. of International Conference on Advanced Microelectronic Devices and Processing.- Sendai, 1994.- P. 543-548.

239. Khrenov G., Ryzhii V., Kartashov S. AlGaAs/GaAs HBT collector optimization for high frequency performance // Solid State Electronics.- V. 37,- N 1,- P. 213-214.

240. Chen Y.K., Nottenburg R.N., Panish M.B., Hamm R.A., Humphrey D.A. Subpicosecond InP/InGaAs Heterostructure Bipolar Transistors // IEEE Electron Device Letters.- 1989,- V. EDL-10.-N. 6,- P. 267-269.

241. Khrenov G., Kulkova E. Vertical scaling of InP/InGaAs heterojunction bipolar transistors // Proc. 4th International Conference on VLSI and CAD.- Seoul, 1995.- P. 353-356.

242. Khrenov G., Kulkova E. Monte Carlo analysis of ultra-high-speed InP/InGaAs HBTs // Microwave and Optical Technology Letters.-1996.- V. 11,- N 3,- P. 154-159.

243. Asbeck P.M., Miller D.L., Anderson R.J., Eisen F.H. GaAs/GaAlAs heterojunction bipolar transistors with buried oxygen-implanted isolation layers // IEEE Electron Devices Letters.- 1984,- V. EDL-5.-P. 310-312.

244. Nakajima O., Nagata K., Yamauchi Y., Ito H., Ishibashi T. High-performance AlGaAs/GaAs HBT's utilizing proton-implanted buried layers and highly doped base layers // IEEE Trans, on Electron Devices.- 1987,- V. ED-34.- N 12,- P. 2393-2398.

245. Nagata K., Nakajima O., Yamauchi Y., Nittono T., Ito H., Ishibashi T. Self-aligned AlGaAs/GaAs HBT with low emitter resistance utilizing InGaAs cap layer // IEEE Trans, on Electron Devices.-1988,- V. ED-35.- N 1,- P. 2-7.

246. Song J.I., Frei M.R., Hayes J.R., Bhat R., Cox H.M. Self-aligned InAlAs/InGaAs heterojunction bipolar transistor with a buried sub collector grown by selective epitaxy // IEEE Electron Device Letters.- 1994,- V. EDL-15.- N 4,- P. 123-125.

247. Frei M.R., Hayes J.R., Song J.-I., Cox H.M., Caneau C. Selective growth of InGaAs/InP heterojunction bipolar transistors with a buried subcollector // Applied Physics Letters.- 1992.- V. 61.- N 10.- P. 1193-1195.

248. KhrenoAr G., Kulkova E. Numerical study of collector-base junction design for ultra-high-speed InP/InGaAs heterojunction bipolar transistors // Proc. 27th International Conference on Solid State Devices and Materials.- Osaka, 1995.- P. 398-400.

249. Morse P.M., Feshbach H. Methods of Theoretical Physics.- New1. York: McGraw-Hill, 1953.

250. Khrenov G., Ryzhii V., Kartashov S. Monte Carlo simulation of AlGaAs/GaAs HBTs with different collector structure // Proceedings of the SPIE.- 1992,- V. 1783.- P. 281-291.

251. Карташов C.E., Рыжий В.И., Хренов Г.Ю. Исследование влияния структуры коллекторного перехода на высокочастотные характеристики AlGaAs/GaAs биполярных гетероструктурных транзисторов // Микроэлектроника.- 1993.- Т. 22.- Вып. 1,- С. 33-40.

252. Khrenov G., Kulkova Е. High-speed InP/InGaAs НВТ with reduced intrinsic transit time // Proc. 7th International Conference on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM'95).- Sapporo, 1995,- P. 444-447.

253. Khrenov G., Kulkova E. Monte Carlo simulation of InP/InGaAs HBT with a buried subcollector // Simulation of Semiconductors Devices and Processes, V. 6, 1995, Springer-Verlag, AVien, P. 246249.

254. Levi A.F.J., Nottenburg R.N., Chen Y.K., Beton P.H., Panish M.B. Nonequilibrium electron dynamics in bipolar transistors // Solid State Electronics.- 1989.- V. 32,- N 12,- P. 1289-1295.

255. Khrenov G., Kulkova E. Numerical study of collector-base junction design for ultra-high-speed InP/InGaAs heterojunction bipolar transistors // Japanese Journal of Applied Physics.- 1996.- V. 35.-Pt.I.- N 2В,- P. 1184-1189.

256. Brown E.R., Sollner T.C.L.G., Parker C.D., et al Oscillaltions up to 420 GHz in GaAs/AlAs resonant tunneling diodes // Appl. Phys. Lett.- V. 55,- N 17.- P. 1777-1779

257. Maezawa K., Mizutani T. A new resonant tunneling logic gate emploing monostable-bistable transition // Japan. Journ. Appl. Physics.- 1993,- V. 32. P. 42-46.

258. Peatman W.C.B., Brown E.R., Rooks M.J., et al Novel resonant tunneling transistor with high transconductance at room temperature // IEEE Electron Dev. Lett.- 1994,- V. EDL-15.- N 7.-P. 236-238.

259. Mains R.K., Sun J.P., Haddad G.I. Observation of intrinsic bistability in resonant tunneling diode modeling // Appl. Phys. Lett.- 1989,- V. 55.- N 24,- P. 371-373.

260. Ryzhii V., Khrenov G. The bistability effect in a bipolar transistor with resonant-tunneling collector structure / / Semiconductor Science and Technology.- 1992,- V. 7.- N 9,- P. 1178-1182.

261. Ryzhii V., Khrenov G., Khmyrova I. Electrical and optical switching of bistable bipolar transistor // Proc. of 20tli International Conference on Microelectronics (MIEL 92).- Ljubljana, 1992.- P. 241243.

262. Feng J., Chen T.R., Zhao B., Yariv A. Reduction of the frequency chirp of two section distributed feedback laser by nonuniform carrier injection // Appl. Phys. Lett.- 1995,- V. 5,- P. 2028-2030.

263. Sun H.C., Davis L., Sethi S., et al Properties of tunneling injection quantum-well laser: Recipe for a "cold" device with a largemodulation bandwith // IEEE Photon. Technol. Lett.- 1993,- V. 5.- N 8,- P. 870-872.

264. Davis L., Sun H.C., Yoon J., et al Small-signal modulation and temperature dependence of the tunneling injector laser // Appl. Phys. Lett.- 1994.- V. 64.- P. 3222-3224.

265. Kesler M.P., Ippen E.P. Subpicosecond gain dynamics in AlGaAs laser diodes // Appl. Phys. Lett.- 1987,- V. 51,- P. 1765-1767.

266. Tolstikhin V.I., Willander M. Three terminal laser structures for high-speed modulation using variable carrier heating // SPIE.- V. 2693.- P. 1-11.

267. Tolstikhin V.I., AVillander M. Resonant-tunneling injection hot electron laser: an approach to picosecond gain-switching and pulse generation // Appl. Phys. Lett.- 1995,- V. 67.- N 18.- P. 2684-2686.

268. Tolstikhin V.I., Mastrapasqua M. Three-terminal laser structure for high-speed modulation using dynamic carrier heating // Appl. Phys. Lett.- 1995,- V. 67,- N. 26.- P. 3868-3870.

269. Tolstikhin V.I., Khrenov G. Yu. Mechanisms of carrier and energy injection in three-terminal laser structures // Appl. Phys. Lett.-1996,- V. 69.- N 15,- P. 2157-2159.