Entendiendo las constantes de tiempo térmico de los HEMTs de GaN a través de la técnica de reducción del orden del modelo
Autores: Jakani, Anass; Sommet, Raphael; Simbélie, Frédérique; Nallatamby, Jean-Christophe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Entendiendo las constantes de tiempo térmico de los HEMTs de GaN a través de la técnica de reducción del orden del modelo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Análisis de elementos finitos
Constantes de tiempo térmico
Resistencias térmicas
Reducción de orden del modelo
Fuente de calor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo describió una comparación entre un Análisis de Elementos Finitos (FEA) numérico y un enfoque analítico para extraer las constantes de tiempo térmico y las resistencias térmicas de estructuras simples pero realistas. Comprender la compleja contribución de la propagación térmica multidimensional, el efecto de múltiples capas y la correlación con la longitud de la fuente de calor es obligatorio debido a la grave discrepancia de la expansión térmica en diferentes capas epitaxiales y altas temperaturas de funcionamiento. Esto es especialmente cierto en GaN HEMT (Transistor de Movilidad Electrónica Alta) con la disminución continua de la longitud de la compuerta y el aumento de la densidad de potencia. Además, en este artículo, extrajimos las constantes de tiempo con una técnica de Reducción de Orden del Modelo (MOR) basada en el enfoque de vectores de Ritz con entradas provenientes de las matrices de FE. Se encontró que las constantes de tiempo obtenidas por una solución analítica y una extracción de orden de modelo de FEA eran exactamente las mismas. Este resultado validó la idea de que nuestra técnica MOR proporciona las constantes de tiempo y las resistencias reales para nuestras estructuras de dispositivos y en este caso unificó el mundo analítico con el numérico.
Descripción
Este artículo describió una comparación entre un Análisis de Elementos Finitos (FEA) numérico y un enfoque analítico para extraer las constantes de tiempo térmico y las resistencias térmicas de estructuras simples pero realistas. Comprender la compleja contribución de la propagación térmica multidimensional, el efecto de múltiples capas y la correlación con la longitud de la fuente de calor es obligatorio debido a la grave discrepancia de la expansión térmica en diferentes capas epitaxiales y altas temperaturas de funcionamiento. Esto es especialmente cierto en GaN HEMT (Transistor de Movilidad Electrónica Alta) con la disminución continua de la longitud de la compuerta y el aumento de la densidad de potencia. Además, en este artículo, extrajimos las constantes de tiempo con una técnica de Reducción de Orden del Modelo (MOR) basada en el enfoque de vectores de Ritz con entradas provenientes de las matrices de FE. Se encontró que las constantes de tiempo obtenidas por una solución analítica y una extracción de orden de modelo de FEA eran exactamente las mismas. Este resultado validó la idea de que nuestra técnica MOR proporciona las constantes de tiempo y las resistencias reales para nuestras estructuras de dispositivos y en este caso unificó el mundo analítico con el numérico.