1. 研究目的与意义
2019年11月，世界5G大会在北京召开，2019年成为5G元年，随着5G的商用，基站、芯片等越来越多的微电子知识进入我们的生活圈，“中国芯”更是2019年的热点。射频功率放大器芯片是最常用的电子模块，常用于发射设备上，如移动通信、家电领域、雷达等多种工业设备中，具有低压、高处理能力、噪声低、 高线性等优点。
HBT，异质结双极晶体管（Heterojunction Bipolar Transistor）。HBT比传统的BJT具有更高的输出功率、线性、截止频率和电流增益，原因如下：HBT的集电极用宽禁带的半导体材料，反向击穿电压大，器件输出功率大；HBT的发射结是异质结，发射极是宽禁带的半导体，由于价带的不连续性，在基区高掺杂下，仍保持较高的电流增益；HBT的速度由载流子穿越基极和集电极的度越时间决定，即由栅极的尺寸决定，首先化合物半导体在相同条件下是Si的数倍，饱和电子漂移速度是Si的数倍，其次减小基极的宽度，则电子穿越的时间可以缩短，HBT便拥有更高的截止频率。由上对比可知，在相同器件尺寸下，新一代HBT材料的SiGe、Ⅲ-Ⅴ族金属、GaN和GaAs在放大系数、温度系数、截止频率、等性能系数均高于Si材料,传统Si材料器件被逐渐淘汰。以下是各种材料的截止频率，SiGe HBT最新的技术的fT已经超过300 GHz； InP（磷化铟）是重要的 Ⅲ-Ⅴ族化合物材料，国外最新研究的基于InP的HBT的截止频率fT超过了700GHz，fmax超过了1300GHz；基于GaAs基的HBT的发展也是非常快，它的fT最高已经超过200GHz。
HBT在拥有高性能的同时，也带来了不可避免的热效应，即器件的自热效应。自热效应是HBT的本征特性，线性度、效率和输出功率是衡量HBT性能的主要指标，自热效应是影响性能的主要因素。据调查，器件的超过一半的能量用于发热，仅小部分电能转换为射频信号输出，导致输出功率的下降，造成大量能量损耗，并会产生热量导致性能下降；当器件温度过高，造成晶体管的能量损耗、晶体管的结晶温度升高，导致HBT效率下降；自热效应会导致HBT的直流工作点偏移，使电流增益下降，严重恶化电路的线性；随着温度的上升，电子器件面临的是性能受损，严重的使电子设备失效，导致可靠性下降。由上可知，器件效率与晶体管产生的热量密切相关，降低晶体管的结晶温度，使其有均匀的热发布，有利于提高功放的效率随着器件密集化，随着电子设备的功率密度增大，对热优化的需求日益强烈。
2. 研究内容与预期目标
研究内容：
功率放大器大功率输出产生严重热效应，致使功放性能退化，为得到优良性能的射频功放，应解决热效应瓶颈问题。本课题拟通过对散热结构优化设计，通过改善散热环境，增加散热路径，使得功放温度降低，并使得温度分布较均匀。借助于仿真软件COMSOL验证，得到温度较低且均匀分布的优化结构。
预期目标：
3. 研究方法与步骤
拟采用的方法：
先对散热结构进行设计，增加通风板面积，按照热分流或热分布结构进行功率单元的设计，再引入金属，增加散热路径。
步骤：
4. 参考文献
[1]辛启明，刘英坤，贾素梅. SiGe异质结晶体管技术的发展[J].半导体技术，2011,09:672-676 729.
[2] 张彦斌. 功率放大器散热优化设计[C].中国电子学会电子机械会议论文集. 云南，2007, 10：324-330.
[3] 王淑华，THz Inp HEMT和HBT技术的最新研究[J]. 微纳电子技术，2016，06:381-387.
5. 工作计划
(1)2022.1.19-2022.2.10网上查阅资料；
(2)2022.2.11-2022.2.16完成外文资料的翻译；
(3)2022.2.17-2022.2.24网上查阅资料；
