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本文研究了硅双极晶体管电流增益和截止频率的低温物理特性，提出了电流增益在低温下将随发射区杂质浓度的下降和基区杂质浓度的上升而上升的新理论，得出了低温下硅中浅能级杂质将起有效陷阱作用的新结论。在上述基础上，本文对发射区、基区和收集区的掺杂分布进行了优化设计，这将成为获得高性能硅低温双极晶体管的重要设计依据和理论基础。