Yêu cầu đối với sự méo môđun thấp trong các transistor vận chuyển electron cao GaN-Al/sub x/Ga/sub 1-x/N: một đánh giá mô hình

IEEE Transactions on Electron Devices - Tập 49 Số 9 - Trang 1511-1518 - 2002
Tao Li1, R.P. Joshi2, R.D. del Rosario3
1Solid State, Inc., San Jose, CA, USA
2Department of Electrical and Computer Engineering, Old Dominion University, Norfolk, USA
3U.S. Army Research Laboratory, Adelphi, MD, USA

Tóm tắt

Phân tích mô hình các đặc tính tín hiệu lớn của các transistor vận chuyển electron cao GaN-Al/sub x/Ga/sub 1-x/N (HEMTs), đặc biệt tập trung vào sự méo môđun (IMD) và điểm giao cắt bậc ba. Do tính phi tuyến phụ thuộc nhiều vào hành vi vận chuyển của các hạt tải, một chế độ mô phỏng số dựa trên phương pháp Monte Carlo (MC) đã được áp dụng. Mục tiêu là xác định các thông số và mối tương quan giữa chúng với mục tiêu thiết lập giới hạn tối ưu nhằm cải thiện hiệu suất vi sóng. Một trường hợp được nêu ra để tăng tỷ lệ mol cho lớp rào cản, giảm chiều dài quá cảnh, và giới thiệu một lớp AlN mỏng tại giao diện để giảm thiểu quá trình chuyển giao không gian thực nhằm nâng cao hiệu suất thiết bị. Cuối cùng, các dự đoán về hành vi phi tuyến và IMD ở nhiệt độ cao đã được thực hiện bằng cách tiến hành các mô phỏng MC ở 600 K. Trong quá trình này, một trường hợp thuận lợi được đưa ra cho hệ thống GaN như một ứng cử viên tiềm năng cho các ứng dụng vi sóng và RF ở nhiệt độ cao.

Từ khóa

#MODFETs #Intermodulation distortion #Charge carrier mobility #Charge carrier density #Gallium compounds #Aluminum compounds #Semiconductor device modeling #Monte Carlo methods #Microwave FETs

Tài liệu tham khảo

10.1103/PhysRevB.56.R10024 10.1109/TMTT.1980.1129999 10.1109/16.906437 ventury, 2001, the impact of surface states on the dc and rf characteristics of algan/gan hfets, IEEE Transn Electron Devices, 48, 560, 10.1109/16.906451 10.1002/(SICI)1521-396X(199911)176:1<175::AID-PSSA175>3.0.CO;2-I 10.1016/S0038-1101(97)00103-2 10.1109/22.817478 10.1109/22.808986 schetzen, 1980, The Volterra and Wiener Theories of Nonlinear Systems 10.1049/el:19990887 10.1063/1.369664 10.1063/1.373744 10.1049/el:19990957 10.1109/5.469300 10.1063/1.117607 10.1109/55.536291 10.1016/S0038-1101(99)00091-X 10.1109/16.906455 10.1109/55.678543 10.1002/(SICI)1521-396X(199911)176:1<201::AID-PSSA201>3.0.CO;2-L 10.1109/16.906429 10.1016/S0038-1101(96)00161-X 10.1016/0038-1101(78)90123-5 10.1063/1.117689 10.1063/1.111215 10.1109/55.954910 10.1109/T-ED.1985.22291 10.1063/1.369493 10.1103/PhysRevB.19.6433 madelung, 1981, Physics of Group IV Elements and III&#x2013 V Compounds Group III 10.1143/JJAP.36.L1568 bulman, 1997, pulsed operation lasing in a cleaved-facet ingan/gan mqw sch laser grown on 6h-sic, Electronics Letters, 33, 1556, 10.1049/el:19971025 10.1063/1.121767 10.1143/JJAP.34.L1332 10.1049/el:19950020 10.1007/978-3-642-58562-3_11 10.1109/2944.704115 10.1063/1.365963 10.1063/1.367269 10.1049/el:19971127 10.1109/55.753753 10.1063/1.111511 morkoc, 1999, Nitride Semiconductors and Devices, 10.1007/978-3-642-58562-3 10.1109/55.624930 10.1063/1.111832 10.1063/1.123001 10.1063/1.371602 10.1063/1.360871 10.1109/16.34247 10.1103/RevModPhys.54.437 10.1063/1.121307 10.1103/PhysRevB.14.1605 10.1103/PhysRevLett.16.797 10.1063/1.367269 10.1063/1.116177 trofimenkoff, 1965, field-dependent mobility analysis of the field-effect transistor, Proceedings of the IEEE, 53, 1765, 10.1109/PROC.1965.4385 10.1063/1.366309