Optimización de la geometría del dispositivo de campo normalmente encendido de transistores de movilidad electrónica alta AlGaN/GaN para un alto rendimiento de ruptura utilizando simulación TCAD
Autores: Pharkphoumy, Sakhone; Janardhanam, Vallivedu; Jang, Tae-Hoon; Park, Jaejun; Shim, Kyu-Hwan; Choi, Chel-Jong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Optimización de la geometría del dispositivo de campo normalmente encendido de transistores de movilidad electrónica alta AlGaN/GaN para un alto rendimiento de ruptura utilizando simulación TCAD
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Optimización
Geometría lateral del dispositivo
Voltaje de ruptura
Simulación TCAD
Longitud de la placa de campo
Longitud de compuerta a drenaje
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta la optimización de la geometría del dispositivo lateral y el grosor de las capas del canal y de barrera de AlGaN/GaN en transistores de alta movilidad de electrones (HEMTs) para mejorar las características de voltaje de ruptura () utilizando una simulación TCAD. El efecto de la geometría del dispositivo en el rendimiento del dispositivo fue explorado variando los parámetros de diseño del dispositivo, como la longitud de la placa de campo (), longitud de compuerta a drenaje (), longitud de compuerta a fuente (), longitud de compuerta (), grosor de la capa de pasivación de SiN (), grosor del canal de GaN (), y barrera de AlGaN (). El fue estimado a partir de la corriente de drenaje en estado de apagado versus la curva de voltaje de drenaje (), y mostró una fuerte dependencia de la longitud y grosor de los parámetros. Los valores óptimos de para todos los parámetros geométricos del dispositivo fueron evaluados, en base a los cuales se propuso una geometría de dispositivo optimizado de la estructura HEMT de AlGaN/GaN con placa de campo. La estructura HEMT de AlGaN/GaN optimizada mostró = 970 V en = 0.14 A/mm, lo cual fue considerablemente mayor que los resultados obtenidos en estudios anteriores. Los resultados obtenidos en este estudio podrían proporcionar información vital para la selección de la geometría del dispositivo en la implementación de estructuras HEMT.
Descripción
Este estudio presenta la optimización de la geometría del dispositivo lateral y el grosor de las capas del canal y de barrera de AlGaN/GaN en transistores de alta movilidad de electrones (HEMTs) para mejorar las características de voltaje de ruptura () utilizando una simulación TCAD. El efecto de la geometría del dispositivo en el rendimiento del dispositivo fue explorado variando los parámetros de diseño del dispositivo, como la longitud de la placa de campo (), longitud de compuerta a drenaje (), longitud de compuerta a fuente (), longitud de compuerta (), grosor de la capa de pasivación de SiN (), grosor del canal de GaN (), y barrera de AlGaN (). El fue estimado a partir de la corriente de drenaje en estado de apagado versus la curva de voltaje de drenaje (), y mostró una fuerte dependencia de la longitud y grosor de los parámetros. Los valores óptimos de para todos los parámetros geométricos del dispositivo fueron evaluados, en base a los cuales se propuso una geometría de dispositivo optimizado de la estructura HEMT de AlGaN/GaN con placa de campo. La estructura HEMT de AlGaN/GaN optimizada mostró = 970 V en = 0.14 A/mm, lo cual fue considerablemente mayor que los resultados obtenidos en estudios anteriores. Los resultados obtenidos en este estudio podrían proporcionar información vital para la selección de la geometría del dispositivo en la implementación de estructuras HEMT.