AlGaNGaN+高电子迁移率晶体管解析模型

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第2期2++>年2月

电子学报

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!"#$%&#$%高电子迁移率晶体管解析模型

杨

燕’王

平’郝

跃’张进城’李培咸

西安电子科技大学微电子所’陕西西安)(*++)*,

摘

要-基于电荷控制理论’考虑到极化效应和寄生漏源电阻的影响’建立了能精确模拟!"#$%&#$%高电子

迁移率晶体管直流.计算表明’自发极化和压电极化的综合作用对器件特性影响尤/0特性和小信号参数的解析模型1为显著’降低寄生源漏电阻可栅长为*;)+2+12+16#$%&#$%789:获得的最大漏电流为*5!&55<3栅压下’45的!"以获得更高的饱和电流=跨导和截至频率1模拟结果同已有的测试结果较为吻合’该模型具有物理概念明确且算法简单的优点’适于微波器件结构和电路设计1

!"#$%&#$%<高电子迁移率晶体管<解析模型<极化效应<寄生源漏电阻

中图分类号-:文献标识码-!文章编号-+2>;)2/2**2(2++>,+2/+2+>/+?%;关键词-

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提出了一个适于模拟!"漏电阻以及场致速度的影响’#$%&#$%

模拟结果与实验测量值789:各种不同物理特性的解析模型1

符合较好’表明了该模型的正确性’可用于器件优化设计1

2引言

宽禁带半导体氮化镓(击穿电#$%,由于具有禁带宽度大=

场强度高=导热系数大=电子饱和漂移速度高等特点而在高温以

*’24

及微波大功率器件制造领域极具潜力3尤其重要的是-以1#$%材料为基础制作的!"#$%&#$%异质结结构由于具有很高

2

的电子迁移率(约为2以及二维电子气面密度(约+++b,5&35!

*;62

而受到了越来越多的关注1为*+b5,

正是!"#$%&#$%789:也称作调制掺杂场效应晶体管’

以!"在微#$%&#$%异质结结构为基础而制造的#$%基器件’波高功率和高温应用方面具有明显优势’已经成为当前研究的

327?4

目前’国内外有许多这方面研究的报道’但大多热点之一1

基于实验研究’关于理论尤其是建立真正适于!"#$%&#$%

器件模型方面的研究则相对较少1789:

本文从材料以及器件物理的角度出发’考虑到在!"#$%&

寄生源#$%材料系统中占重要地位的自发和压电极化效应=

8模型的建立

图*是本文所研究的

&5#*65%!"$#$%789:器

件结构图1当在与X6

5#*65%隔离层相接触!"$

的肖特基金属上加电压时’

&5#*65%!"$#$%异质结界

面上所形成的二维电子气

>4

的薄层载流子浓度为3-

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万方数据收稿日期-修回日期-2++?/+;/22<2++?/*+/2>

基金项目-国家重大基础研究(项目<国防预先研究项目支持研究(>);,1?*;+6+?+*+?,%#

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