雙載子電晶體的統計分析

Abstract

在此篇論文中我們探討了先進雙載子電晶體的最佳化分析。介紹了一種新式的設計法 則，主要是應用中點、混合式實驗架構設計與反應面分析法。實驗架構設計的目的， 在減少所需實驗的次數，並進而節省實驗上所花費的時間與金錢。在本文中所應用的 ，主要為二位準實驗設計，具有五級的解析度，能夠辨別所有的一階（單變數）與二 階（雙變數乘積）之效應。在此實驗架構之下，我們利用元件模擬器PISCES-ⅡB來獲 得所有的實驗資料。而我們所研究的元件，是一個自動對整雙載子電晶體。為了對此 元件進行分析，我們定義了五個結構參數來做為輸入變數，同時也選取了三個特性參 數來做為輸出變數。然後，根據最小均方，誤差法，將元件的輸出特性參數，表示成 其結構參數之二次方程式。再利用統計理論，化簡這些二次方程式並由聯立不等式之 解，求得元件之一組結構參數，而其相對之輸出特性均能滿足所預定的規格。除了元 件之最佳化之外，我們亦從設計的結果當中，整理出一些資訊，而提供給元件模擬器 PISCES-ⅡB做為分析的根據。在本論文中，所著重在射一基極的設計，因此相關方面 的現象將被提出討論：第一為水平面方向結構的探討；第二為基極濃度與厚度的影響 ；第三為射極接面深度的考量。所有的討論結果，均經過元件模擬器PISCES-ⅡB的分 析，並獲得證實。最後，我們獲得的結論是結合實驗架構設計、統計分析理論與元件 數值模擬器我們可組成一套以模擬為主的設計系統。此系統的功能除了能夠求得最佳 化的元件結構之外，同時亦提供了對元件分析或觀察的一些方向與建議。