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

• Autorzy: Taube A. , Szmidt J. , Piotrowska A. , Sochacki M. , Kamińska E.

Warianty tytułu

EN

Modeling and simulation of normaly-off AlGaN/GaN HEMT with p-GaN gate

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki (12 ; 10-13.06.2013 ; Darłówko Wschodnie ; Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

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 Al_xGa_1-xN o niskiej zawartości glinu (do 10%) oraz od składu i grubości warstwy barierowej Al_xGa_1-xN. Wykazano, że najbardziej korzystnym stosunkiem wartości napięcia progowego do maksymalnej wartości prądu w stanie przewodzenia charakteryzuje się heterostruktura p-GaN/Al_0.23Ga_0.77N/GaN/ Al_0.05GA_0.95N.

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 Al_xGa_1-xN buffer layer with low aluminum content (up to 10%), and the composition and thickness of Al_xGa_1-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/Al_0.23Ga_0.77N/GaN/ Al_0.05GA_0.95N heterostructure.

Słowa kluczowe

PL

azotek galu; HEMT; AlGaN; modelowanie

EN

gallium nitride; HEMT; high electron mobility transistor; AlGaN; modeling

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 54, nr 9
• Strony: 36--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Taube A.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa
• Politechnika Warszawska, Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

autor

Szmidt J.

• Politechnika Warszawska, Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

autor

Piotrowska A.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Sochacki M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki
• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Kamińska E.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

Bibliografia

• [1] T. Imada, M. Kanamura, T. Kikkawa: Enhancement-mode GaN MIS- HEMTs for power supplies. International Power Electronics Conference (IPEC) 2010, vol., no., pp. 1027-1033, 21-24 June 2010.
• [2] U. K. Mishra, P. Parikh, Yi-Feng Wu: AlGaN/GaN HEMTs-an overview of device operation and applications. Proceedings of the IEEE, vol. 90, no. 6, pp. 1022-1031, Jun 2002.
• [3] W .B. Lanford, T. Tanaka, Y. Otoki, I. Adesida: Recessed-gate enhancement-mode GaN HEMT with high threshold voltage. Electronics Letters, vol.41, no. 7, pp. 449-450, 31 March 2005.
• [4] Yong Cai, Yugang Zhou, K. J. Chen, K. M. Lau: High-performance enhancement-mode AlGaN/GaN HEMTs using fluoride-based plasma treatment. IEEE Electron Device Letters, vol.26, no.7, pp. 435-437, July 2005.
• [5] K. Ota, K. Endo, Y. Okamoto, Y. Ando, H. Miyamoto, H. Shimawaki: A normally-off GaN FET with high threshold voltage uniformity using a novel piezo neutralization technique. IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) 2009, vol., no., pp. 1-4, 7-9 Dec. 2009.
• [6] O. Hilt, A. Knauer, F. Brunner, E. Bahat-Treidel, J. Wurfl: Normally- off AlGaN/GaN HFET with p-type Ga Gate and AlGaN buffer. 22nd International Symposium on Power Semiconductor Devices & IC’s (ISPSD), 2010, vol., no., pp. 347-350, 6-10 June 2010.
• [7] http://www.silvaco.com/products/device_simulation/atlas.html.
• [8] A. Taube, M. Sochacki, J. Szmidt: Symulacje i modelowanie tranzystorów HEMT AlGaN/GaN - wpływ przewodności cieplnej podłoża. Elektronika 9/12, str. 33-36.