بررسی روش های بهبود ولتاژ شکست در ترانزیستورهای با قابلیت تحرک الکترونی بالا HEMT

در این مقاله به بررسی و آنالیز مشخصات ترانزیستورهای با قابلیت تحرک الکترونی بالا با ماده گالیوم آرسناید و ارایه ساختاری نوین برای آن می پردازیم. در ابتدا توضیحاتی در مورد ماده گالیوم آرسناید، ویژگی های آن و ادوات با پیوندهای ناهمگون داده شده است. بعد از ارایه روش های افزایش ولتاژ شکست و بررسی ساختارهای پیشنهاد شده به بررسی ساختار پیشنهادی خود می پردازیم. به منظور بهبود ولتاژ شکست افزاره ساختار مرسوم، طرح پیشنهادی که شامل یک پله در قسمت گالیوم آرسناید افزاره مرسوم است را ارایه نمودیم. در این طرح پیشنهادی با تغییر ضخامت کانال (با ایجاد پله در ساختار مرسوم) میدان الکتریکی را در ساختار پیشنهادی نسبت به ساختار مرسوم بهبود داده ایم. بهبود میدان الکتریکی و تغییرات بار کانال در ساختار جدید به طور همزمان سبب بهبود و افزایش ولتاژ شکست شده است. در ساختار پیشنهادی علاوه بر بهبود ولتاژ شکست افزاره، جریان درین حالت اشباع نسبت به ساختار مرسوم به اندازه افزایش یافته است. با افزایش ولتاژ شکست و جریان درین حالت اشباع در ساختار جدید، ماکزیمم توان و هدایت انتقالی بهبود می یابد. علاوه بر بهبود پارامترهای DC ذکر شده، بهره جریان ساختار جدید بطور قابل توجهی نسبت به ساختار مرسوم بهبود یافته است.

کلیدواژه ها:

ترانزیستورهای با قابلیت تحرک الکترونی بالا ، گالیوم آرسناید ، میدان الکتریکی ، تغییرات بار کانال ، ولتاژ شکست