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Transistor de efecto de campo vertical normalmente apagado de nitruro de galio con una estructura adicional de capa de bloqueo de corriente trasera

Autores: Huang, Huolin; Li, Feiyu; Sun, Zhonghao; Sun, Nan; Zhang, Feng; Cao, Yaqing; Zhang, Hui; Tao, Pengcheng

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2019

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Acceso abierto

Artículo científico
2019

Transistor de efecto de campo vertical normalmente apagado de nitruro de galio con una estructura adicional de capa de bloqueo de corriente trasera


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Nitruro de galio
Transistor de efecto de campo vertical
Operación normalmente apagado
Alto voltaje de ruptura
Esquema de compuerta trinchada
Capa de bloqueo de corriente de retroceso

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 49

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Un transistor de efecto de campo vertical (VFET) de nitruro de galio (GaN) tiene varias ventajas atractivas como la capacidad de alta densidad de potencia y un tamaño de dispositivo pequeño. Actualmente, algunos de los principales problemas que obstaculizan su desarrollo incluyen la realización de una operación normalmente apagada y la mejora de las características de alto voltaje de ruptura (BV). En este trabajo, se emplea un esquema de compuerta trinchada para realizar el VFET normalmente apagado. Mientras tanto, se propone y se inserta una capa adicional de bloqueo de corriente de retroceso (BCBL) en el VFET normalmente apagado de GaN para mejorar el rendimiento del dispositivo. Las características eléctricas del dispositivo propuesto (llamado BCBL-VFET) se investigan sistemáticamente y los parámetros estructurales se optimizan a través de cálculos teóricos y simulaciones TCAD. Demostramos que el BCBL-VFET muestra una operación normalmente apagada con un gran voltaje de umbral positivo de 3.5 V y un BV aumentado notablemente de 1800 V gracias a la distribución uniforme del campo eléctrico lograda alrededor de la región de la compuerta. Sin embargo, el dispositivo solo muestra una pequeña degradación de la resistencia de encendido (R). El esquema propuesto proporciona una referencia útil para los ingenieros en el trabajo de fabricación de dispositivos y será prometedor para las aplicaciones de electrónica de potencia.

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