工藝的設(shè)計考慮到性能、可靠性和可生產(chǎn)性之間的平衡。從成品率 損失Pareto 圖 Fig. 5 中可以看出發(fā)射區(qū)/基區(qū)短路是影響成品率的主要原因，基區(qū)電極柱損失是影響遠小于發(fā)射區(qū)/基區(qū)短路的第二個原因。影響成品率的其它失效模式的影響相對較小，都在測試不確定范圍內(nèi)。由500個晶體管組成的典型電路所達到的成品率已能夠滿足小規(guī)模儀器的應(yīng)用應(yīng)用。

一種新的工藝技術(shù)對于Agilent 復(fù)雜且規(guī)模較小的生產(chǎn)其晶片成品率大都如此。造成晶片成品率損失的原因主要有程序錯誤、晶片破裂、工藝和/或儀器問題。我們的經(jīng)驗顯示GaAsSb /InP雙異質(zhì)結(jié)雙極晶體管DHBTs并不存在異于其它化合物半導(dǎo)體的特有失效機制和更低的可生產(chǎn)性。

所有晶片工藝環(huán)節(jié)都由具有自動處理晶片功能的設(shè)備完成，以最大限度的減小人為因素造成的片與片、批與批之間的差異。具體的工藝步驟需要不斷調(diào)整輸入?yún)?shù)（例如，每一次要根據(jù)測試得到的目標(biāo)層厚度進行離線計算），數(shù)據(jù)被不斷收集以使統(tǒng)計工藝控制軟件進行編程來指導(dǎo)操作者操作。

V. 可靠性

可靠性通過對分立的自對準(zhǔn)1 × 3 μm2 HBTs進行高溫壽命測試（HTOL）來確定，電流增益（??漂移是主要的可靠性失效模式。利用測試得到的激活能Ea， 其值大約為1.02 eV， 外推得到Tj = 125 °C.溫度下MTTFs 壽命超過106 小時。電流增益（???漂移和基區(qū)?集電區(qū)電流泄漏（位列第二的主要可靠性失效模式）示于圖?。以電流增益??漂移???作為失效標(biāo)準(zhǔn)同樣示于圖?，這一標(biāo)準(zhǔn)保證了??值始終保持在??以上。圖?的下半部顯示雙異質(zhì)結(jié)雙極晶體管結(jié)構(gòu)（例如，InP集電區(qū)）可在VCE = 4.5 V 下保持高可靠性工作，這一電壓值比InP襯底單異質(zhì)結(jié)雙極晶體管高出 2 3 V。

VI. 電路性能

A. 2 60 GHz 一比二靜態(tài)分頻器

靜態(tài)分頻器性能和芯片照片示于圖7。雙極晶體管HBT 用作靜電放電保護。 其輸入靈敏度窗口非常寬，單端正弦波輸入狀態(tài)下一比二除法功能可在2GHz到60GHz范圍內(nèi)實現(xiàn)。輸入和輸出可采用差分和單端方式。90 mA時偏置電壓為-3.4V。典型輸出功率從低頻時的。 0 dBm 到高頻60GHz時的 3 dBm 。

B. 差分限幅放大器

由 50個晶體管組成的差分限幅放大器照片示于圖8a。限幅放大器采用兩級Cherry-Hooper，一級cascode和一對有幾級發(fā)射極跟隨器緩沖的差分輸出結(jié)構(gòu)，低頻小信號差分增益大于32dB， 單端（S-E）輸入電壓窗口為± 700 mV 最大單端（S-E）輸出幅度500 mVpp 。 放大器從+1 V 到 4.1 V電源消耗0.59 W功率。偏置端采用 雙極晶體管HBT 進行靜電放電保護。輸入輸出均有差分失調(diào)/直流監(jiān)測以及common-mode pull-up 能力。

圖8b 顯示了典型的在片增益特性，低頻S-E 增益26.8±0.5 dB ， 3 dB 帶寬46.8±0.4 GHz.。達到65 GHz時群

延時變化小于5 ps。典型 43 Gb/s 眼圖輸出信號如圖8c 所示，其幅度為0.50 Vpp S E， 10%-90% 上升時間為9.2 ps， 總 RMS抖動378 fs。 295 fs RMS 抖動1 Vpp 差分PRBS 231-1 NRZ輸入信號由以同樣技術(shù)制作的半速retimer 提供。