Un resumen completo del modelado dependiente de la temperatura de la tecnología de GaN HEMT de alta potencia utilizando mediciones de parámetros de dispersión de ondas milimétricas
Autores: Crupi, Giovanni; Latino, Mariangela; Gugliandolo, Giovanni; Marinkovi, Zlatica; Cai, Jialin; Bosi, Gianni; Raffo, Antonio; Fazio, Enza; Donato, Nicola
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un resumen completo del modelado dependiente de la temperatura de la tecnología de GaN HEMT de alta potencia utilizando mediciones de parámetros de dispersión de ondas milimétricas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Gallium-nitruro
Transistor de alta movilidad electrónica
Modelado
Basado en mediciones
Alta frecuencia
Alta temperatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología del transistor de alta movilidad electrónica de nitruro de galio (GaN) ha surgido como un candidato atractivo para aplicaciones de alta frecuencia, alta potencia y alta temperatura debido a las características físicas únicas del material GaN. A lo largo de los años, se ha dedicado mucho esfuerzo a la modelización basada en mediciones, ya que modelos precisos son esenciales para permitir el uso de esta tecnología avanzada de transistor en su máximo rendimiento. El presente análisis se centra en la modelización de las mediciones de parámetros de dispersión para un GaN HEMT de 0,25 um en sustrato de carburo de silicio (SiC) en condiciones de funcionamiento extremas: un ancho de puerta grande (es decir, el transistor se basa en un diseño interdigitado que consta de diez dedos, cada uno con una longitud de 150 um, lo que resulta en un perímetro total de puerta de 1,5 mm), una temperatura ambiente alta (es decir, desde 35 grados Celsius hasta 200 grados Celsius con un paso de 55 grados Celsius), una alta potencia disipada (es decir, 5,1 W a 35 grados Celsius) y una alta frecuencia en el rango de ondas milimétricas (es decir, desde 200 MHz hasta 65 GHz con un paso de 200 MHz). Se investigan tres enfoques de modelización diferentes: el modelo de circuito equivalente, redes neuronales artificiales (ANNs) y unidades recurrentes con compuertas (GRUs). Como se muestra, cada enfoque de modelización tiene sus pros y sus contras que deben ser considerados, dependiendo del rendimiento objetivo y sus especificaciones. Esto implica que una selección apropiada del enfoque de modelización del transistor debe basarse en discernir y priorizar las características clave que son realmente las más importantes para una aplicación dada.
Descripción
La tecnología del transistor de alta movilidad electrónica de nitruro de galio (GaN) ha surgido como un candidato atractivo para aplicaciones de alta frecuencia, alta potencia y alta temperatura debido a las características físicas únicas del material GaN. A lo largo de los años, se ha dedicado mucho esfuerzo a la modelización basada en mediciones, ya que modelos precisos son esenciales para permitir el uso de esta tecnología avanzada de transistor en su máximo rendimiento. El presente análisis se centra en la modelización de las mediciones de parámetros de dispersión para un GaN HEMT de 0,25 um en sustrato de carburo de silicio (SiC) en condiciones de funcionamiento extremas: un ancho de puerta grande (es decir, el transistor se basa en un diseño interdigitado que consta de diez dedos, cada uno con una longitud de 150 um, lo que resulta en un perímetro total de puerta de 1,5 mm), una temperatura ambiente alta (es decir, desde 35 grados Celsius hasta 200 grados Celsius con un paso de 55 grados Celsius), una alta potencia disipada (es decir, 5,1 W a 35 grados Celsius) y una alta frecuencia en el rango de ondas milimétricas (es decir, desde 200 MHz hasta 65 GHz con un paso de 200 MHz). Se investigan tres enfoques de modelización diferentes: el modelo de circuito equivalente, redes neuronales artificiales (ANNs) y unidades recurrentes con compuertas (GRUs). Como se muestra, cada enfoque de modelización tiene sus pros y sus contras que deben ser considerados, dependiendo del rendimiento objetivo y sus especificaciones. Esto implica que una selección apropiada del enfoque de modelización del transistor debe basarse en discernir y priorizar las características clave que son realmente las más importantes para una aplicación dada.