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Investigación sobre el efecto de oscilación de Gunn de GaN HEMT con estructura de placa de campo en la banda de frecuencia terahertz

Autores: Yuan, Ruicong; Wu, Jiamin; Wang, Lin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Investigación sobre el efecto de oscilación de Gunn de GaN HEMT con estructura de placa de campo en la banda de frecuencia terahertz


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Enorme potencial de aplicación
Transistores de alta movilidad electrónica basados en GaN
Efecto de oscilación Gunn
Estructura de placa de campo
Características de resistencia negativa
Banda de terahercios

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Basado en el enorme potencial de aplicación de los transistores de alta movilidad electrónica (HEMT) basados en GaN en escenarios de alta frecuencia y alta potencia, este artículo se centra principalmente en el estudio del efecto de oscilación de Gunn de los dispositivos HEMT basados en GaN. Desde la perspectiva de la regulación del campo eléctrico, se propone un modelo de dispositivo HEMT de GaN con estructura de placa de campo en forma de sándwich, y se establece un modelo físico hidrodinámico. Las características de resistencia negativa en el HEMT de GaN se obtienen mediante el método de elementos finitos y se estudia la influencia de la placa de campo de la compuerta en la frecuencia de oscilación de Gunn en el canal del dispositivo. Los resultados de la simulación numérica muestran que la estructura adecuada de la placa de campo puede modular la distribución del campo eléctrico del canal debajo de la compuerta, promover que el campo eléctrico entre en la región de movilidad diferencial negativa, experimentar transferencia de electrón de valle a valle, formar dominios de electrones y generar corrientes de oscilación de Gunn en la banda de terahercios. Al mismo tiempo, la longitud de la placa de campo regula la frecuencia de corriente de oscilación del dispositivo, y se puede lograr una señal de banda de frecuencia de terahercios estable y utilizable. Esta investigación abre la posibilidad de que los dispositivos de estado sólido semiconductor puedan realizar radiación en la banda de frecuencia de terahercios, y proporciona la base para lograr nuevos avances en HEMT para aplicaciones de terahercios.

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