Modelado TCAD de la dispersión de la admitancia de salida de GaN HEMT a través de las funciones de Green de la ecuación de la tasa de trampas
Autores: Catoggio, Eva; Donati Guerrieri, Simona; Bonani, Fabrizio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelado TCAD de la dispersión de la admitancia de salida de GaN HEMT a través de las funciones de Green de la ecuación de la tasa de trampas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Novela
Sensibilidad
Parámetros de CA
Trampas
GaN HEMTs
Frecuencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Presentamos un enfoque novedoso y numéricamente eficiente para analizar la sensibilidad de los parámetros de CA a variaciones de trampas en GaN HEMTs. El enfoque explota un simulador TCAD interno que implementa el modelo de deriva-difusión acoplado de forma autoconsistente con ecuaciones de velocidad de trampas, resuelto en condiciones dinámicas con el algoritmo de Balance Armónico. La capacidad del modelo se demuestra estudiando la dispersión de baja frecuencia de una admitancia de salida de un HEMT AlGaN/GaN de 150 nm de longitud de compuerta en función de la energía de trampa de trampas de búfer inducidas por Fe. La parte real exhibe una fuerte dispersión de frecuencia y una degradación importante de la resistencia de salida a alta frecuencia. La parte imaginaria se caracteriza por un pico a una frecuencia que disminuye con la energía de la trampa más profunda en la brecha, en acuerdo con datos experimentales en estructuras similares. Fuentes locales distribuidas muestran que es más sensible a variaciones de energía de trampa localizadas en la región de búfer debajo de la compuerta, alcanzando un máximo bajo la porción insaturada del canal hacia la fuente. Las variaciones de trampas afectan la admitancia de salida cuando están localizadas en profundidad en el búfer hasta una distancia de 100 nm desde el canal.
Descripción
Presentamos un enfoque novedoso y numéricamente eficiente para analizar la sensibilidad de los parámetros de CA a variaciones de trampas en GaN HEMTs. El enfoque explota un simulador TCAD interno que implementa el modelo de deriva-difusión acoplado de forma autoconsistente con ecuaciones de velocidad de trampas, resuelto en condiciones dinámicas con el algoritmo de Balance Armónico. La capacidad del modelo se demuestra estudiando la dispersión de baja frecuencia de una admitancia de salida de un HEMT AlGaN/GaN de 150 nm de longitud de compuerta en función de la energía de trampa de trampas de búfer inducidas por Fe. La parte real exhibe una fuerte dispersión de frecuencia y una degradación importante de la resistencia de salida a alta frecuencia. La parte imaginaria se caracteriza por un pico a una frecuencia que disminuye con la energía de la trampa más profunda en la brecha, en acuerdo con datos experimentales en estructuras similares. Fuentes locales distribuidas muestran que es más sensible a variaciones de energía de trampa localizadas en la región de búfer debajo de la compuerta, alcanzando un máximo bajo la porción insaturada del canal hacia la fuente. Las variaciones de trampas afectan la admitancia de salida cuando están localizadas en profundidad en el búfer hasta una distancia de 100 nm desde el canal.