Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

GaN-based soft-switched active power buffer operating at ZCS – problems of start-up and shut-down

Rąbkowski J., Król K., Zdanowski M., Sochacki M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2020

|

Vol. 68, nr 4

785--792

EN

This paper describes practical issues related to control of the active power buffer (APB) developed for a 2 kVA single-phase inverter. The buffer is designed using the latest GaN HEMTs controlled with triangular current mode to reduce switching losses, however, the switching frequency should be limited to 1 MHz. In the case of the presented analogue-digital controller, frequency is influenced by a reference current of the APB and circuit. Therefore, the operation at start-up and shut-down is especially challenging. A modified control algorithm that also includes pre-charging and discharging process of the energy buffer is presented and experimentally verified by series of tests of the 2 kVA GaN based inverter with the APB.

2

Edge termination design for 1.7 kV silicon carbide p-i-n diodes

Taube A., Sochacki M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2020

|

Vol. 68, nr 2

367--375

EN

In this work, in order to obtain breakdown voltage values of the 4H-SiC p-i-n diodes above 1.7 kV, three designs have been examined: single-zone junction termination extention (JTE), double-zone JTE and a structure with concentric rings outside each of the areas of the double-zone JTE (space-modulated JTE). The influence of geometry and the level of p-type doping in the JTE area as well as the charge as the interface between the p-type JTE area and the passivation layer on the diode breakdown voltage was studied. The effect of statistical dispersion of drift layer parameters (thickness, doping level) on diodes breakdown voltage with various JTE structures was investigated as well. The obtained results showed that the breakdown volatge values for a diode with single zone JTE are very sensitive both to the dose of JTE area and charge accumulated at the JTE/dielectric interface. The use of a double zone or space-modulated JTE structures allows for obtaining breakdown voltage above 1.7 kV for a much wider range of doping parameters and with better tolerance to positive charge at the JTE/dielectric interface, as well as better tolerance to statistical dispersion of active layer parameters compared to a single zone JTE structure.

3

Propulsion system modeling for multi-satellite missions performer by nanosatellites

Sochacki M., Narkiewicz J.

Transactions on Aerospace Research

|

2018

|

Nr 4 (253)

71--82

EN

Progress in miniaturization of satellite components allows complex missions to be performed by small spacecraft. Growing interest in the small satellite sector has led to development of standards such as CubeSat, contributing to lower costs of satellite development and increasing their service competitiveness. Small satellites are seen now as a prospective replacement for conventional sized satellites in the future, providing also services for demanding users. New paradigms of multi-satellite missions such as fractionation and federalization also open up new prospects for applications of small platforms. To perform a comprehensive simulation and analysis of future nanosatellite missions, an adequate propulsion system model must be used. Such model should account for propulsion solutions which can be implemented on nanosatellites and used in multisatellite missions. In the paper, concepts of distributed satellite systems (constellations, formations, fractionated and federated) are described with a survey of past, on-going and planned multi-satellite nanosatellites missions. Currently developed propulsion systems are discussed and the models of propulsion systems embedded in the WUT satellite simulation model are presented.

PL

Postępująca miniaturyzacja podzespołów satelitarnych pozwala na realizację skomplikowanych misji przez małe satelity. Wzrost zainteresowania małymi satelitami przyczynił się do powstania standardów takich jak CubeSat, umożliwiając zmniejszenie kosztów budowy oraz wzrost konkurencyjności usług oferowanych przez małe satelity. Istnieje przekonanie, że w najbliższym czasie małe satelity zastąpią satelity duże oferując usługi także wymagającym użytkownikom. Nowe architektury misji wielosatelitarnych jak federacyjne systemy satelitarne czy frakcjonowanie satelitów wskazują nowe możliwości wykorzystania małych satelitów. Aby umożliwić zaawansowaną symulację i analizę nowych misji realizowanych przez nanosatelity konieczne jest wykorzystanie odpowiedniego modelu zespołu napędowego. Taki model powinien obejmować rozwiązania, które mogą zostać użyte na nanosatelitach do realizacji misji wielosatelitarnych. W artykule opisano architektury misji (konstelacje, formacje, federacje i frakcjonowanie), a także przedstawiono przegląd zakończonych, trwających i planowanych misji wielosatelitarnych wykorzystujących nanosatelity. Omówione są obecnie wykorzystywane systemy napędowe oraz zaprezentowany jest model systemu napędowego wykorzystanego w modelu symulacyjnym satelity opracowanym przez zespół autorów.

4

Zastosowanie dielektryków high-k w przyrządach mocy wytwarzanych w technologii węglika krzemu

Król K., Sochacki M., Kwietniewski N., Gierałtowska S., Wachnicki Ł.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 8

106--109

PL

W artykule omówiono zalety zastosowania warstw dielektrycznych o wysokim współczynniku przenikalności elektrycznej osadzanych techniką ALD (ang. Atomic Layer Deposition) i praktyczne aspekty ich wykorzystania w przyrządach mocy typu MOSFET wytwarzanych w technologii węglika krzemu (SiC).

EN

This article describes the benefits of high-k dielectrics’ application in silicon carbide (SiC) technology aimed for production of power MOSFETs. The importance of the finding a new dielectric material for SiC MIS structures is explained and the main application problems are disscussed. The stacked dielectric layers of Al2O3/SiO2 and ZrO2/SiO2 manufactured by atomic layer deposition technique (ALD) on 4H-SiC substrates are then investigated by means of electrical methods useful in power device technology.

5

Osadzanie i charakteryzacja cienkich warstw dielektrycznych AlOxNy

Firek P., Veklych A., Sochacki M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

Vol. 57, nr 10

54--57

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań warstw dielektrycznych tlenkoazotku glinu (AlOxNy), wytworzonych metodą reaktywnego osadzania magnetronowego na podłożach krzemowych oraz węgliko-krzemowych. Zbadany został wpływ parametrów technologicznych procesu na najważniejsze parametry elektrofizyczne uzyskiwanych warstw. Redukcja liczby eksperymentów przy użyciu tablic ortogonalnych Taguchi’ego oraz charakteryzacja optyczna i elektryczna struktur MIS (Metal-Isolator-Semiconductor) wytwarzanych na podłożach Si w pierwszej części pracy umożliwiły dokonanie wyboru najkorzystniejszych parametrów procesów osadzania z punktu widzenia docelowych parametrów warstwy dielektrycznej. Pozwoliło to w dalszej kolejności na realizację odpowiednich procesów osadzania na podłożach SiC, które zostały przeanalizowane w drugiej części pracy. Uzyskane wyniki badań wskazały potencjalne zastosowanie warstw dielektrycznych na bazie glinu, które mogą zostać wykorzystane jako warstwy pasywujące w przyrządach wysokonapięciowych.

EN

In this work, the results of investigations of aluminum oxynitride (AlOxNy) dielectric thin films, deposited by reactive magnetron sputtering on silicon and silicon carbide substrates were presented. The main purpose of this work was the development of AlOxNy dielectric thin films and investigation of the influence of deposition parameters on the electrophisical parameters. The use of Taguchi’s orthogonal arrays methods to reduce the number of experiments and the optical and electrical characterization of MIS (Metal-Isolator-Semiconductor) structures on Si in the first part of the work allow the deposition process optimization. Subsequently, mentioned earlier reasons allow to prepare processes based on the SiC substrate analysis of these processes has been presented in the second part of the work.The results of this work show the opportunity of potential applications of the AlOxNy dielectric thin films as passivation layers in the production of high voltage devices.

6

Konstrukcje tranzystorów HEMT AlGaN/GaN/Si przeznaczonych dla elektroniki mocy

Taube A., Kamińska E., Sochacki M., Piotrowska A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 10

23-26

PL

Parametry elektrofizyczne azotku galu wytwarzanego w postaci warstw epitaksjalnych na krzemie oraz dostępność podłoży krzemowych o dużej średnicy sprawiają, że tranzystory HEMT AlGaN/GaN/Si stanowią poważną konkurencję dla przyrządów krzemowych w układach dla energoelektroniki nowej generacji. W pracy omówiono różne konstrukcje tranzystorów HEMT AlGaN/GaN/Si przeznaczonych dla elektroniki mocy. Przedstawiono podstawowe operacje technologiczne prowadzące do uzyskania tranzystorów z kanałem wzbogacanym o dużej wartości napięcia przebicia i możliwie małym prądzie zaporowym.

EN

It is believed that, owing to excellent electro-physical parameters of gallium nitride and availability of large diameter silicon substrates, AlGaN/GaN/Si HEMTs will replace silicon transistors in the next generation power electronic devices. In this work we discusse the Al- GaN/GaN/Si HEMT structures design for power electronics and give an overwiev of basic methods of obtaining normally-off operation and increasing the breakdown voltage as well as reducing the impact of the silicon substrate on the leakage currents.

7

Analiza płytkich stanów pułapkowych w strukturach MOS Al/ZrO2/SiO2/4H-SiC metodą TSC

Król K., Sochacki M., Waśkiewicz M., Szmidt J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 11

56-58

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy właściwości warstw dielektrycznych ZrO2/SiO2 stosowanych jako dielektryki bramkowe w tranzystorach MOSFET SiC. Do analizy wykorzystano pomiar prądów stymulowanych termicznie (TSC, ang. Thermally-Stimulated Current). Szczególny nacisk położono na badanie płytko położonych w przerwie energetycznej SiC stanów pułapkowych, ponieważ mają one decydujące znaczenie dla parametrów elektrycznych przyrządów typu MOSFET wykonanych na węgliku krzemu.

EN

In this article we present the results of 4H-SiC/SiO2/ZrO2 MOS gate dielectric stack measurements obtained using thermally stimulated current spectroscopy (TSC). This method was chosen because the main problem in modern SIC MOSFET technology are still traps localized close to conduction band edge. Therefore this article focuses on shallow trap states.

8

Charge pumping characterization of MISFETs with SiO2/BaTiO3 as a gate stack

Firek P., Głuszko G., Łukasiak L., Szmidt J., Jakubowski A., Sochacki M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 9

26-28

EN

The results of charge pumping measurements of MISFETs with SiO2/BaTiO3 as a gate stack were presented and discussed. The characterization method was used for verification of thershold voltage and trap density values obtained by static current-voltage (I-V) measurements.

PL

W pracy zaprezentowano i przeanalizowano wyniki pomiarów tranzystorów MISFET wykorzystujących dwuwarstwowy dielektryk SiO2/BaTiO3. Pomiary wykonano przy użyciu metody pompowania ładunku. Stosowana metoda charakteryzacji posłużyła do weryfikacji wartości napięcia progowego tranzystora oraz gęstości pułapek powierzchniowych uzyskanych w oparciu o pomiar statycznych charakterystyk prądowonapięciowych (I-V) tranzystora.

9

Analiza wpływu wybranych aspektów technologii wykonania tranzystora MOSFET na krytyczne parametry użytkowe

Król K., Taube A., Sochacki M., Szmidt J.

Mechanik

|

2014

|

R. 87, nr 7CD

337--342

PL

W pracy przedstawiono analizę numeryczną wpływu wybranych procesów technologicznych na krytyczne parametry użytkowe n-kanałowego tranzystora DIMOSFET opartego o materiał szerokopasmowy – węglik krzemu 4H-SiC. Analizie poddano wpływ procesów implantacji obszarów warstwy dryftu oraz implantacji obszarów wysp typu p na napięcie krytyczne Uds max oraz charakterystyki wyjściowe i przejściowe przyrządu. Parametry te definiują praktyczną użyteczność przyrządu w przypadku zastosowania materiału w przyrządach mocy.

EN

This work presents a numerical analysis of the influence of the chosen critical technology processes on critical application parameters of n-channel DIMOSFET transistor manufactured on 4H-SiC widebandgap semiconductor. Presented analysis concerns the impact of drift layer and p-well implantation processes on breakdown voltage Uds max, transient and output characteristics. These parameters are most important for practical implementation of SiC MOSFET as a power device.

10

Modelling and Simulation of Normally-Off AlGaN/GaN MOS-HEMTs

Taube A., Sochacki M., Szmidt J., Kamińska E., Piotrowska A.

International Journal of Electronics and Telecommunications

|

2014

|

Vol. 60, No. 3

253-258

EN

The article presents the results of modelling and simulation of normally-off AlGaN/GaN MOS-HEMT transistors. The effect of the resistivity of the GaN:C layer, the channel mobility and the use of high-κ dielectrics on the electrical characteristics of the transistor has been examined. It has been shown that a low leakage current of less than 10⁻⁶ A/mm can be achieved for the acceptor dopant concentration at the level of 5×10¹⁵cm⁻³. The limitation of the maximum on-state current due to the low carrier channel mobility has been shown. It has also been demonstrated that the use of HfO₂, instead of SiO₂, as a gate dielectric increases on-state current above 0.7A/mm and reduces the negative influence of the charge accumulated in the dielectric layer.

11

Utlenianie węglika krzemu : charakteryzacja procesu i metody symulacji kinetyki

Król K., Sochacki M., Szmidt J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 7

144-148

PL

W artykule przedstawiono porównanie procesu utleniania termicznego krzemu oraz węglika krzemu, kładąc nacisk na metody opisu i modelowania zjawiska wzrostu warstwy SiO₂ otrzymywanej na odpowiednim podłożu. Przedyskutowano możliwości adaptacji modeli kinetyki utleniania opracowanych dla krzemu (model Deala-Grova oraz model oparty o zjawisko emisji międzywęzłowych atomów krzemu z interfejsu) do zastosowań w technologii mikroelektronicznej węglika krzemu, szczególnie pod kątem zastosowań w węgliko-krzemowych tranzystorach mocy. Przedstawiono także wady i zalety każdego podejścia.

EN

Thermal oxidation process of silicon and silicon carbide is compared in this article. Methods of modeling and description of growth kinetic developed for silicon technology and their adaptation to silicon carbide technology are discussed. Classical Deal-Grove model and recently developed silicon interfacial emission model are investigated. Features of both models are shown and discussed.

12

Modelowanie normalnie wyłączonych tranzystorów HEMT AlGaN/GaN z bramką p-GaN

Taube A., Szmidt J., Piotrowska A., Sochacki M., Kamińska E.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 9

36-39

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania normalnie wyłączonego tranzystora HEMT AlGaN/GaN z bramką p-GaN. Zbadano wpływ poszczególnych elementów konstrukcji na parametry elektryczne tranzystora, w szczególności na wartość napięcia progowego (Vth) oraz maksymalnej wartości prądu drenu w stanie włączenia tranzystora. Przedstawiono zależność parametrów tranzystora od składu warstwy buforowej AlxGa1-xN o niskiej zawartości glinu (do 10%) oraz od składu i grubości warstwy barierowej AlxGa1-xN. Wykazano, że najbardziej korzystnym stosunkiem wartości napięcia progowego do maksymalnej wartości prądu w stanie przewodzenia charakteryzuje się heterostruktura p-GaN/Al0.23Ga0.77N/GaN/ Al0.05GA0.95N.

EN

The article presents the results of modeling and simulation of normally- off AlGaN/GaN HEMT transistor with p-GaN gate. The influence of the individual structure elements on the electrical parameters of the transistor, in particular the value of the threshold voltage (Vth) and the maximum drain-source current in the on-state was studied. The transistor parameters dependence of the composition of AlxGa1-xN buffer layer with low aluminum content (up to 10%), and the composition and thickness of AlxGa1-xN barrier layer was presented. It has been shown that the most preferred ratio of the threshold voltage to the maximum value of on-state current could be achived by the use of p- GaN/Al0.23Ga0.77N/GaN/ Al0.05GA0.95N heterostructure.

13

Krytyczne parametry konstrukcyjno-technologiczne i ich wpływ na parametry elektryczne tranzystorów mocy MOSFET SiC

Sochacki M., Kwietniewski N., Taube A., Król K., Szmidt J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 9

40-43

PL

W artykule zaprezentowano analizę wpływu czynników konstrukcyjno- technologicznych (dokładność fotolitografii, głębokość i profil domieszkowania złączy p-n, parametry warstwy przejściowej dielektryk/półprzewodnik, właściwości użytego dielektryka), które są krytyczne z punktu widzenia parametrów elektrycznych tranzystorów MOS mocy (napięcie przebicia, napięcie progowe, maksymalny prąd drenu, prąd upływu przy polaryzacji zaporowej).

EN

This article presents an analysis of the impact of design and technological factors (photolitography accuracy, p-n junction doping depth and profile, dielectric/semiconductor interface parameters, gate dielectric properties) that are crucial in terms of electrical parameters of power MOSFETs like breakdown voltage, threshold voltage, maximum drain current, leakage current at reverse bias).

14

Konstrukcja i modelowanie tranzystorów wertykalnych DIMOSFET w węgliku krzemu

Taube A., Sochacki M., Szmidt J.

Spektrum

|

2012

|

nr 9-10

I-V

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania wertykalnego tranzystora DIMOSFET w węgliku krzemu. Przedstawiono wyniki wpływu kształtu profilu oraz energii i dozy implantacji wyspy typu p na parametry pracy tranzystora Szczególną uwagę poświęcono zapewnieniu wysokiej wartości napięcia przebicia przy jednoczesnym zachowaniu niskiej wartości napięcia progowego. W pracy przedstawiono również wpływ zastosowania dielektryków o wysokiej względnej przenikalności elektrycznej na charakterystyki elektryczne tranzystora. Wykonane symulacje pokazały, że możliwe jest uzyskanie rezystancji w stanie włączenia Ron poniżej 2 m(omega)cm-2 (przy zakładanej ruchliwości elektronów w kanale že=70 cm2/Vs) przy napięciu przebicia na poziomie 1,3 kV.

EN

Numerical device simulations on a 4H-SiC Vertical MOSFET are presented. The simulations mainly focus on the influence of design parameters on reverse blocking voltage, threshold voltage, forward characteristics and on state resistance. Influence of usage of high-k dielectrics is also discussed Optimised structure have high blocking voltage of 1 3kV and very low specific on resistance of 1.59 m(omega)cm-2.

15

Geoportale regionalne wybranych krajów europy - studium porównawcze

Dukaczewski D., Ciołkosz-Styk A., Sochacki M.

Roczniki Geomatyki

|

2012

|

T. 10, z. 4

77--93

PL

Wzrost zapotrzebowania na informację przestrzenną i jej szybkie upowszechnienie, rozwój technologii informatycznych, jak również uwarunkowania prawne związane z wprowadzeniem dyrektywy INSPIRE przyczyniły się na przestrzeni ostatnich 5 lat do znacznej intensyfikacji prac koncepcyjnych i implementacyjnych w zakresie geoportali regionalnych na terenie krajów Unii Europejskiej i Europejskiego Obszaru Gospodarczego. Rozwój ten implikuje potrzebę prowadzenia stałych badań, dotyczących stanu zaawansowania prac w zakresie geoportali regionalnych, możliwości i ograniczeń ich rozwoju, jak również ich relacji z INSPIRE. Jak wynika z kwerendy przeprowadzonej w maju 2012 r. w krajach tych istniały 143 geoportale regionalnych jednostek podziału terytorialnego najwyższego szczebla. Ponadto zbiory danych przestrzennych były również udostępniane (w ograniczonym zakresie) za pośrednictwem 151 portali regionalnych administracji publicznej jednostek tego szczebla. Dwa sposoby udostępniania zbiorów danych przestrzennych były stosowane w przypadku 87,23 % jednostek podziału terytorialnego najwyższego szczebla (odpowiednio 42,43 % i 44,80 %) krajów UE i EOG. Przeprowadzone badanie 130 geoportali regionalnych działających w maju 2012 r. objęło analizę zakresu tematycznego udostępnianych zbiorów danych przestrzennych, jak również stosowanych metod prezentacji kartograficznej (i ich poprawności). Wykorzystanie bertinowskiej metody porządkowania danych pozwoliło na zaproponowanie typologii geoportali regionalnych w oparciu o kryterium podobieństwa zakresu tematycznego. Autorzy zaproponowali również typologię opartą o kryterium liczby grup tematycznych i dostępnych funkcji. Wyniki badań zostały wykorzystane do aktualizacji i rozbudowy usługi GEMS – Geoportals in Europe Metadata Service, utrzymywanej przez Instytut Geodezji i Kartografii.

EN

The growing need for spatial information, technical progress, as well as legal requirements of the INSPIRE Directive has resulted in a considerable intensification of the development of regional geoportals in European Union and the countries of the European Economic Area. This implies the need for monitoring the state of art of regional geoportals, taking into consideration the opportunities and limitations of their development and relations with INSPIRE. According to the survey of May 2012, in EU and EEA countries 143 geoportals of first – level public administration units existed. The spatial data were also distributed (in limited extent) by 151 public administration portals at this level. The research carried on 130 regional geoportals (working in May 2012) included analysis of the thematic scope of spatial data accessible with these geoportals, their functionalities, as well as employed methods of cartographic presentation (and its semiotic correctness). The application of Bertin’s method of data order allowed to propose a typology of thematic scope of spatial data accessible with geoportals. The authors also proposed a typology of geoportals, employing the criterion of thematic scope and functionalities. The results of the research carried out were used to update and to extend the GEMS – Geoportals in Europe Metadata Service, maintained by the Institute of Geodesy and Cartography.

16

Słabe wyniki finansowe przedsiębiorstw budowlanych w 2012 r.

Sochacki M.

Materiały Budowlane

|

2012

|

nr 11

60-61

17

Wpływ procesu wygrzewania w atmosferze O₂ i N₂O na właściwości warstwy przejściowej dielektryk/półprzewodnik w kondensatorach MOS AI/SiO₂/4H-SiC

Król K., Kalisz M., Sochacki M., Szmidt J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

22-25

PL

W pracy analizowano wpływ wygrzewania niskotemperaturowego w atmosferze O₂ i N₂O na rozkład przestrzenny azotu w warstwach dwutlenku krzemu (SiO₂) wytwarzanych metodą utleniania termicznego powierzchni podłoży z węglika krzemu typu n o polarności krzemowej - 4H-SiC (0001). Warstwy SiO₂, wytwarzano w atmosferze mokrego O₂ w temperaturze 1175°C. Po procesie utleniania wszystkie próbki zostały wygrzane w temperaturze 800°C w czasie 2 godzin lub 4 godzin w obecności różnych atmosfer gazowych (suchy N₂O lub suchy O₂), a następnie zostały wygrzane w azocie w procesie wysokotemperaturowym. Wykazano, że parametry utleniania i wygrzewania mają silny wpływ na parametry elektryczne kondensatorów MOS, co jest związane przede wszystkim ze zmianą rozkładu przestrzennego azotu w warstwie SiO2 w wyniku zastosowania różnych parametrów prowadzonych procesów termicznych. W pracy przedstawiono zależności pomiędzy parametrami prowadzonych procesów i parametrami elektrycznymi kondensatorów MOS.

EN

The effect of the n-type 4H-SiC (0001) oxidation followed by low temperature annealing in N₂O on nitrogen distribution in silicon dioxide was investigated. Specificalfy, the gate oxides were formed by oxidation in wet 0₂ at temperature of 1175°C. After oxidation process, all samples were annealed at temperature of 800°C for 2 or 4 hours using different atmospheres (dry N₂O or dry O₂) followed by high temperature annealing in nitrogen ambient. It was shown that the oxidation and annealing parameters have a strong impact on the behavior of electrical parameters of MOS capacitors using the oxides as gate dielectric what is probably an effect of nitrogen incorporation. The explanation of observed electrical properties is explained in the article.

18

Symulacje i modelowanie zaawansowanych struktur tranzystorów HEMT AlGaN/GaN

Taube A., Sochacki M., Szmidt J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

38-41

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania i symulacji różnych struktur tranzystora HEMT i MOS-HEMT AI₀.₂₈Ga₀.₇₂N/GaN. Wykonano symulacje dla tranzystora HEMT z domieszkowaną warstwą AI₀.₂₈Ga₀.₇₂N na podstawie, których określono wpływ koncentracji elektronów na parametry tranzystora. Wykazano, że zmniejszanie grubości warstwy AI₀.₂₈Ga₀.₇₂N w obszarze bramki wpływa na proporcjonalne zwiększenie napięcia progowego (Vth). Przedstawiono wpływ grubości i stałej dielektrycznej dielektryka bramkowego na parametry tranzystora. Wykazano także, że zastosowanie dielektryka o wysokiej stałej dielektrycznej (HfO₂) prowadzi do zwiększenia wartości transkonduktancji (g m) i napięcia progowego. Zastosowanie warstwy HfO₂ pozwala na zwiększenie grubości dielektryka bramkowego bez znaczącego pogorszenia parametrów przyrządu.

EN

In the article results of modeling and simulation of various structures AI₀.₂₈Ga₀.₇₂N/GaN HEMT and MOS-HEMT structures was presented. Influence of doping level of AI₀.₂₈Ga₀.₇₂N layer on transistor characteristics was simulated. It has been shown that reducing the thickness of AI₀.₂₈Ga₀.₇₂N layer under the gate affect the proportional increase in the threshold voltage (V TH). The influence of thickness and dielectric constant of the gate dielectric on the transistor parameters was presented. It was also shown that the use of high-K dielectric (HfO₂) leads to an increase in the transconductance (gm) and the threshold voltage. Using of HfO₂ layer enable increase of dielectric thickness without significant deterioration of the device parameters.

19

Symulacje i modelowanie tranzystorów HEMT AlGaN/GaN : wpływ przewodności cieplnej podłoża

Taube A., Sochacki M., Szmidt J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

34-37

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania tranzystora HEMT AI₀.₂₈Ga₀.₇₂N/GaN oraz zaprezentowano wykorzystane i zaimplementowane do środowiska symulatora ATLAS firmy Silvaco, modele właściwości fizycznych AI₀.₂₈Ga₀.₇₂N, GaN i materiałów podłoża. W pracy uwzględniono efekty kwantowe w obszarze studni potencjału kanału tranzystora oraz efekty cieplne występujące w strukturze. Zbadano wpływ podłoża na charakterystyki elektryczne tranzystora HEMT. Wykonane symulacje pokazały, że przewodność cieplna materiału podłoża znacząco wpływa na charakterystyki tranzystora. Dla podłoża Al₂O₃ o najmniejszej przewodności cieplnej otrzymano najmniejszą wartość prądu wyjściowego poniżej 0,75 A/mm oraz największy spadek prądu drenu przy dużej wartości napięciach dren-źródło (V DS).

EN

The first article presents the results of AI₀.₂₈Ga₀.₇₂N/GaN HEMT transistor modeling and presents used and implemented into Silvaco ATLAS simulator models of physical properties of AI₀.₂₈Ga₀.₇₂N, GaN and substrate materials. The study takes into account the thermal effects and quantum effects in the potential well of the transistor channel. The influence of substrate on the electrical characteristics of HEMT transistor was studied. Simulations showed that the thermal conductivity of the substrate material significantly affects the characteristics of the transistor. For Al₂O₃ substrate, with the lowest thermal conductivity, the lowest value of the output current below 0.75 A/mm and the largest decrease in drain current at high values of drain-source voltage (V DS) was obtained.

20

Mechanisms of carriers transport in Ni/n-SiC, Ti/n-SiC ohmic contacts

Kisiel R., Guziewicz M., Golaszewska K., Sochacki M., Paszkowicz W.

Materials Science Poland

|

2011

|

Vol. 29, No. 3

233--240

EN

A mechanism of carriers transport through metal-semiconductor interface created by nickel or titanium-based ohmic contacts on Si-face n-type 4H-SiC is presented herein. The mechanism was observed within the temperature range of 20 °C - 300 °C which are typical for devices operating at high current density and at poor cooling conditions. It was found that carriers transport depends strongly on concentration of dopants in the epitaxial layer. The carriers transport has thermionic emission nature for low dopant concentration of 51016 cm-3. The thermionic emission was identified for moderate dopant concentration of 5-1017 cm-3 at temperatures higher than 200 °C. Below 200 °C, the field emission dominates (for the same doping level of 5-1017 cm-3). High dopant concentration of 5-1018 cm-3 leads to almost pure field emission transport within the whole investigated temperature range.