Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 905-911 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:01987002208090500

Réalisation et modélisation Monte-Carlo du Transistor Bipolaire à Hétérojonctions NnpnN InGaAlAs/InGaAs/InGaAlAs

J.L. Pelouard¹, P. Hesto¹, J.P. Praseuth² et L. Goldstein<sup>2

1</sup>  Laboratoire de Microstructures et de Microélectronique (CNRS), Groupement Scientifique CNET/CNRS, 196 avenue H. Ravera, 92220 Bagneux, France
²  Laboratoire de Bagneux (CNET), Groupement Scientifique CNET/CNRS, 196 avenue H. Ravera, 92220 Bagneux, France

Abstract
An experimental study of Heterojonction Bipolar Transistor InGaAlAs/InGaAs/InGaAlAs with and without spacers will be reported and the results will be interpreted using Monte-Carlo simulations. By a separation between the metallurgical junction and the electrical one, these spacers reduce the barrier height for the electrons but preserve the barrier height for the holes. The injection is a thermionic one for the abrupt heterojonctions and a diffusive one for the heterojunctions with a spacer and then the injection coefficient is higher. Moreover the collection is higher for the spacer collector-base junctions, especially when the electrons are the hot electrons injected from an abrupt emitter junction. The common emitter configuration current gains are greater than 100.

Résumé
Ce papier présente une étude expérimentale et une analyse par simulation Monte-Carlo de Transistors Bipolaires à Hétérojonctions InGaAlAs/InGaAs/InGaAlAs avec et sans espaceurs. Ces espaceurs, destinés à séparer les jonctions électriques et métallurgiques, permettent de diminuer les hauteurs de barrière vues par les électrons tout en conservant celles vues par les trous. L'injection, de nature thermoïonique pour les hétérojonctions abruptes, se fait par effet diffusif lorsque l'on introduit un espaceur, et ainsi le coefficient d'injection est augmenté. D'autre part les espaceurs au collecteur conduisent à une meilleure collection des électrons, cette collection étant facilitée par une injection d'électrons chauds dans le cas d'une hétéro jonction émetteur-base abrupte. Les gains en courant en émetteur commun obtenus sont supérieurs à 100.

PACS
2560B - Semiconductor device modelling and equivalent circuits.
2560J - Bipolar transistors.

Key words
aluminium compounds -- bipolar transistors -- gallium arsenide -- III V semiconductors -- indium compounds -- Monte Carlo methods -- semiconductor device models -- semiconductor -- Monte Carlo modelling -- heterojunction bipolar transistors -- NnpnN -- simulations -- barrier height -- injection coefficient -- spacer collector base junctions -- hot electrons -- common emitter configuration current gains -- InGaAlAs InGaAs InGaAlAs