Termiczny model tranzystora HEMT na podłożu GaN/SiC

• Autorzy: Kopyt P. , Wojtasiak W. , Gryglewski D. , Gwarek W.

Warianty tytułu

EN

Thermal model of HEMT transistor on GaN/SiC

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

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono 3-wymiarową analizę termiczną tranzystora GaN HEMT na podłożu GaN/SiC wytworzonego w ITE. Symulacje przeprowadzono w środowisku ANSYS-Fluent z zewnętrznym generatorem siatki obliczeniowej. W analizie uwzględniono warstwową strukturę podłoża i zależność własności materiałowych poszczególnych warstw od temperatury. Opracowanego modelu użyto do wyznaczenia rezystancji | termicznej tranzystora na podłożu SiC i GaN (monokrystaliczny) o różnych grubościach.

EN

In this paper a 3-dimensional numerical model of a HEMT structure fabricated on GN/SiC substrate is presented. The model is implemented in the ANSYS-Fluent environment using an external computational mesh generator. The tools have been verified by comparing results obtained with numerical calculations and a known solution of a simple thermal problem. Next, the model of the HEMT has been employed to numerically evaluate the thermal resistance of the structure for two different substrate materials of varying thickness. It will be used as a tool in an effort to scale-up devices manufactured by ITE towards higher output power levels.

Słowa kluczowe

PL

rezystancja termiczna; tranzystor HEMT; modelowanie numeryczne

EN

thermal resistance; HEMT transistor; numerical modelling

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 54, nr 9
• Strony: 22--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Kopyt P.

• Politechnika Warszawska, Instytut Radioelektroniki

autor

Wojtasiak W.

• Politechnika Warszawska, Instytut Radioelektroniki

autor

Gryglewski D.

• Politechnika Warszawska, Instytut Radioelektroniki

autor

Gwarek W.

• Politechnika Warszawska, Instytut Radioelektroniki

Bibliografia

• [1] D. A. Gajewski, et al.: Reliability of GaN/AlGaN HEMT MMIC Technology on 100-mm 4H-SiC. 26th Annual JEDEC ROCS Workshop, Indian Wells, USA, maj 16, 2011.
• [2] W. Wojtasiak, D. Gryglewski: Temperature-Dependent Modeling of High Power MESFET Using Thermal FDTD Method. Proc. IEEE MTT-S, Intl. Microwave Symp., Phoenix, USA, maj 2001, vol. 1, ss. 411-414.
• [3] R. Michnowski, W. Wojtasiak: The Electro-Thermal Model of High Power LDMOS FET. Proc. European Microwave Week, GAAS2003, październik 2003, vol. 1, ss. 243-246.
• [4] W. Wojtasiak: The Electro-Thermal Modeling of High Power Microwave FET and its Application. Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji PAN, 2005, 51, zeszyt specjalny, ss. 85-104.
• [5] ANSYS-Fluent 14.0, www.ansys.com, licencja akademicka PW.
• [6] W. Janke: Zjawiska termiczne w elementach i układach półprzewodnikowych. WNT, Warszawa 1992.
• [7] V. Palankovski, R. Schultheis, S. Selberherr: Simulation of Power Heterojunction Bipolar Transistors on Gallium Arsenide. IEEE Trans. Electron Devices, vol. 48, no. 6, 2001, ss. 1264-1269.
• [8] S. Vitanov: Simulation of High Electron Mobility Transistors. Rozprawa doktorska, Technischen Universität Wien, Wiedeń 2010, (http://www.iue.tuwien.ac.at/phd/vitanov).
• [9] A. Taube, M. Sochacki, J. Szmidt: Symulacje i modelowanie tranzystorów HEMT AlGaN/GaN - wpływ przewodności cieplnej podłoża. Elektronika: konstrukcje, technologie, zastosowania, nr 9/2012, ss. 34-37.
• [10] J. Cho, Elah et al.: Low Thermal Resistances at GaN-SiC Interfaces for HEMT Technology. IEEE Electron Device Letters, vol. 33, nr 3, marzec 2012, ss. 378-380.
• [11] RF3930D, nota katalogowa, RF Micro Devices, USA, 2006.