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Bajos efectos de atrapamiento y alta tensión de bloqueo en transistores de ondas milimétricas AlN/GaN de grosor submicrónico crecidos por MBE en sustrato de silicio

Autores: Carneiro, Elodie; Rennesson, Stéphanie; Tamariz, Sebastian; Harrouche, Kathia; Semond, Fabrice; Medjdoub, Farid

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Bajos efectos de atrapamiento y alta tensión de bloqueo en transistores de ondas milimétricas AlN/GaN de grosor submicrónico crecidos por MBE en sustrato de silicio


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Transistores
GaN
Sustrato de silicio
Aplicaciones de potencia
Alta frecuencia
HEMTs

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 37

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este trabajo, se informan transistores AlN/GaN (HEMTs) de grosor submicrónico crecidos en un sustrato de silicio para aplicaciones de potencia de alta frecuencia. Utilizando epitaxia de haz molecular, un innovador búfer escalonado ultradelgado con un grosor total de pila de 450 nm permite combinar un excelente confinamiento de electrones, como se refleja en la baja disminución de la barrera inducida por el drenaje, una corriente de fuga baja por debajo de 10 uA/mm y bajos efectos de atrapamiento hasta un sesgo de drenaje V = 30 V mientras se utilizan longitudes de puerta inferiores a 150 nm. Como resultado, se han logrado rendimientos de potencia de GaN-sobre-silicio de última generación a 40 GHz, mostrando ninguna degradación después de múltiples medidas de señal grande en clase AB profunda hasta V = 30 V. Las características de señal grande en modo pulsado revelan una combinación de eficiencia de potencia agregada (PAE) superior al 35% con una densidad de potencia de salida saturada (P) de 2.5 W/mm en V = 20 V con una distancia entre puerta y drenaje de 500 nm. Hasta donde sabemos, esta es la primera demostración de un alto rendimiento de RF logrado con HEMTs de GaN de grosor submicrónico crecidos en un sustrato de silicio.

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