针对锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT), 采用半导体三维器件数值仿真工具, 建立单粒子效应三维损伤模型, 研究 SiGe HBT单粒子效应的损伤机理, 以及空间极端环境与器件不同工作模式耦合作用下的单粒子效应关键影响因素。分析比较不同条件下离子入射器件后, 各端口瞬态电流的变化情况, 仿真实验结果表明, 不同工作电压下, 器件处于不同极端温度、不同离子辐射环境, 其单粒子瞬态的损伤程度有所不同, 这与器件内部在不同环境下的载流子电离情况有关。

异质结带隙渐变使锗硅异质结双极晶体管 (SiGe HBT)具有良好的温度特性，可承受-180~+200 ℃的极端温度，在空间极端环境领域具有诱人的应用前景。然而，SiGe HBT器件由于材料和工艺结构的新特征，其空间辐射效应表现出不同于体硅器件的复杂特征。本文详述了 SiGe HBT的空间辐射效应研究现状，重点介绍了国产工艺 SiGe HBT的单粒子效应、总剂量效应、低剂量率辐射损伤增强效应以及辐射协同效应的研究进展。研究表明，SiGe HBT作为双极晶体管的重要类型，普遍具有较好的抗总剂量和位移损伤效应的能力，但单粒子效应是制约其空间应用的瓶颈问题。由于工艺的不同，国产 SiGe HBT还表现出显著的低剂量率辐射损伤增强效应响应和辐射协同效应。

提出了一种具有高介电常数介质填充沟槽的绝缘栅双极晶体管(IGBT)。分析了高介电常数介质调制效应。结果表明，与普通场阻型IGBT相比，该器件的击穿电压提高了8%，通态压降减小了8%，关断损耗降低了11%；在相同通态压降下，该器件的关断损耗降低了35%。在栅极与原HK介质之间增加介电常数更高的介质，进一步提升了该IGBT的性能。与普通场阻型IGBT相比，在相同击穿电压与通态压降下，改进器件的关断损耗降低了57%。

在芯片制造工艺过程中,机械应力对纵向NPN管共射电流增益β有很大影响。通过对上方第二层铝开槽可使β值回升。在第一层铝与第二层铝间的IMD层中加入压应力Si3N4膜,尺寸最大的NPN管的β恢复正常,而其他尺寸的NPN、PNP管的β均有不同程度上升。应用能带理论分析了应力对双极晶体管β的影响机制。结果表明,体硅(100)晶面内的应力对纵向NPN和纵向PNP管的β均有很大影响,并通过实验得到了验证。

介绍了一种可以用于频率高达110 GHz 的InP基HBT小信号模型模型参数提取方法, 并且在所提出的模型中考虑了基极馈线的趋肤效应.该方法将直接提取和优化技术相结合, 将本征参数描述为寄生电阻的系列函数进行后续优化.实验结果表明在2~110 GHz频率范围内S参数吻合很好.

双极晶体管经中子辐照后会引起直流增益退化，在109~1016 cm-2的注量范围内，其直流增益倒数变化与辐照中子注量呈线性关系。对直流增益退化的双极晶体管进行高温退火，能使受到辐射损伤的双极晶体管性能恢复。鉴于此，将双极晶体管进行逆向工程应用，制作成中子注量探测器，经标定后，可实现对中子注量的监测。对探测器的装配结构进行设计后，依托中国工程物理研究院快中子脉冲堆(CFBR-Ⅱ)，在1012~1013 cm-2的注量范围对3DK2222A型探测器和在1013 cm-2的注量范围对3DG121C型探测器进行标定。在得到探测器损伤常数K的分散性存在较小和较大的两种情况下，确定了分散性较小时的有效取值和应用方法，以及在分散性较大时，采取标定的损伤常数K只能应用在同只探测器上的方案，并通过高温退火实验证实了该方案的可行性。