مقاله ترانزیستور گالیم نیتراید با ضریب تحرک الکترونی بالا با گیت دوگانه

توضیحات

 عنوان فارسی: ترانزیستور گالیم نیتراید با ضریب تحرک الکترونی بالا ( HEMT) با گیت دوگانه با بهبود مشخصه تجزیه

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Dual Gate Field plated GaN HEMT With Improved Breakdown Characteristic

چکيده

در این مقاله عملکرد DC و RF ترانزیستور تک گیت (SG) با صفحه میدان ALGaN/GaN و ترانزیستور ( HEMT) با دو گیت (DG) مقایسه شده است. حداکثر جریان درین بدست آمده برای HEMT دو گیت با صفحه میدان ALGaN/GaN     می باشد برای حالتی که در آن V_GS = 0V و   V_DS = 10V است که این مقدار برای HEMT  تک گیت  است. حداکثر هدایت انتقالی برای ترانزیستور دو گیت با صفحه میدان AlGaN / GaN 49mS/mm می باشد و این مقدار برای  دو گیت در V_DS=2V، 69mS/mmاست. فرکانس قطع برای HEMT  دو گیت AlGaN/GaN    3.4GHz می باشدکه با ترانزیستور دو گیت در فرکانس  در V_DS=10V مقایسه می گردد. ولتاژ شکست برای HEMT  تک میدان به دست آمده است اما در مورد HEMT  دوگیت ولتاژ شکست تا  اتفاق نیفتاده است که مزیت اصلی در مورد HEMT دو گیت است .

کلمات کلیدی: HEMT، مشخصه های فرکانس بالا، فیزوالکتریک، مشخصه های DC.

فصل1

مقدمه

ترانزیستورهای با ضریب تحرک الکترونی بالا) (HEMTکاربردهای گسترده ای در فرکانس بالا، ولتاژهای بالا و توان بالا دارد .در میان گروه های سوم تا پنجم (Nitrides, GaN) نیتراید و گالیم نیتراید خیلی محبوب هستند و برای برخی خواص مواد مانند شکاف انرژی عریض ((3.4eV  ، میدان الکتریکی بحرانی بزرگ (3MV/cm)،رسانایی حرارتی خوب (1.3W/cm-k) عالی هستند[1]. همچنین سیستم ناهمگون  AlGaN/GaN به صورت خود به خود بازده بالایی در قطبیت پیزوالکتریک در دو بعد الکترون های گاز (2DEG) و غلظت بالای الکترون ها در ورقه ( (>1013cm-2 هستند[2].با این حال عملکرد دستگاه توسط پراکندگی RF [3] محدود شده است .از این رو دستگاه های مناسب عملیات نوسان های جریان فعلی و همچنین از بین بردن انحنای ولتاژجهت.غلبه بر مشکلات پراکندگی به منظور غنی سازی ولتاژ شکست درHEMT صفحه میدان گیت AlGaN/GaN استفاده میشود. این روش است توسط آقای آندو و همکاران استفاده شده بود [4].گسترش صفحه میدان گیت، مقاوت خازنی گیت (C_gd) را افزایش می دهد.اگرچه خازن فیدبک درین به سورس سیگنال های ورودی و خروجی اضافی افزاره را مدوله می کند ولی هدایت انتقالی مشخصات بهره کاهش می دهد.[5]

با وجود مزایای بسیاری که HEMT با صفحه میدان AlGaN/GaN دارد ولی ناپایدار است از این رو از ترانزیستور دو گیت برای رسیدن به جریان درین بالا که منجر به دستیابی به بهره وری بالا می شود استفاده شده است[6]

HEMT با صفحه میدان دو گیت کنترل دقیقی روی ناحیه بالای کانال دارد که اثرات ناشی از کانال کوچک را  کاهش می دهد.[7].چه-یانگ و همکارن آن چگالی جریان درین را610mA/mm در Vgs=0V و حداکثر هدایت انتقالی برای HEMT براساس AlGaN/GaN 160mA/mm به دست آورده اند.[5]

سونا کومار و همکاران جریان را در Vgs=0V  400mA/mm و حداکثر هداایت انتقالی را 85.3mS/mm به دست آورده اند.[8]

حداکثر جریان درین در Vgs=0V 522mA/mm وحداکثر هدایت انتقالی 85.3mS/mm توسط تومای و همکاران به دست آمده است.[9]

جریان درین در Vgs=10V 1.08mA/mm و حداکثر هدایت انتقالی 320mS/mm توسط یانجو سون و همکاران به دست آمده است.[10]

V.kumer و همکاران نشان دادند حداکثر چگالی جریان 1.42A/mm  و هدایت انتقالی در Vgs=2V 437mS/mm است. [11]این مقاله از پنج بخش تشکیل شده است که با مقدمه شروع شده و در بخش دوم اطلاعاتی در مورد ساختار دستگاه می دهد. مدل سازی ریاضی از دستگاه در بخش سوم  توضیح داده شده است بررسی نتایج در بخش جهارم انجام شده است . بخش پنجم نتیجه گیری و پیشنهادها می باشد.

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.