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提出一种改进的增强型GaN HEMT器件建模大信号模型.模型沟道电流方程和电荷方程均连续且高阶可导,栅电荷模型满足电荷守恒原则.提出的沟道电流模型可精确拟合实际器件正、反向区、截止区以及亚阈值区的直流特性.根据GaN HEMT器件特有的物理结构和电学特性,器件的自热效应、电流崩塌效应以及跨导频率分布效应在模型中进行了考虑.模型采用Verilog-A语言进行描述,并编译、链接入Agilent ADS工具.验证结果表明,模型仿真和测试数据在宽的偏压和频率范围内得到很好地吻合. 相似文献
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当AlGaN/GaN HEMT输出高功率密度时,器件沟道温度的升高将引起电流的下降(自热效应).提出了一种针对AlGaN/GaN HEMT改进的大信号等效电路模型,考虑了HEMT自热效应,建立了一种改进的大信号I-V特性模型,仿真结果与测试结果符合较好,提高了大信号模型的精度. 相似文献
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为了实现建立准确的氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN high electron mobility transistor,GaN HEMT)大信号模型的目的,提出了一种基于非线性电阻的GaN HEMT经验基大信号模型. 通过对GaN HEMT在高漏极偏置和高电流密度下的电阻特性分析,将受漏源电流控制的非线性电阻模型嵌入经验基大信号模型中. 结合Matlab和ADS提取模型初值,在ADS中建立完整的大信号符号定义模型. 选择栅长为0.25 μm,栅宽分别为2×200 μm、2×250 μm、4×200 μm的GaN HEMT进行直流输出特性和大信号输出特性仿真验证,结果表明本文模型与测试数据具有较高的吻合性. 该大信号模型提高了经验基大信号模型的物理特性,具有较高的精度及良好的缩放性. 相似文献
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对非线性电流源Ids(Vgs,Vds)的准确描述是Al GaN/GaN HEMT大信号模型的最重要部分之一.Materka模型考虑了夹断电压与Vds的关系,其模型参数只有三个,但是Ids与Vgs的平方关系不符合实际,计算结果与测量数据有误差.我们在考虑了栅电压与漏电流的关系及不同栅压区漏电流随漏电压斜率改变的基础上,提出了改进的高电子迁移率晶体管(HEMT)的直流特性模型.采用这个模型,计算了Al GaN/GaN HEMT器件的大信号I-V特性,并与实际测量数据进行了比较.实验结果表明改进的模型更精确,Ids与Vgs的呈2.5次方的指数关系. 相似文献
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对新型常通型GaN HEMT器件的特性和参数进行了研究。阐述了其静态特性、动态特性及电流崩塌问题。针对其动态特性,与相近规格的Si MOSFET器件(TK2Q60D)在开通、关断时间与栅源电压的关系方面进行了对比,探讨了常通型GaN HEMT器件在不同输入电压和不同开关频率下的电流崩塌现象,并采用Boost电路,对常通型GaN HEMT器件和Si MOSFET器件的最高工作频率能力进行了对比。实验结果表明,常通型GaN HEMT器件具有更高的工作频率,且工作频率的升高不影响电流崩塌现象。 相似文献
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研究了SiN钝化前利用感应耦合等离子体(ICP)对AlGaN/GaN HEMT表面进行NF3等离子体处理对器件性能的影响. 结果表明,运用低能量的NF3等离子体处理钝化前的AlGaN/GaN HEMT表面能有效抑制器件电流崩塌,而器件直流及微波小信号特性则未受影响. 微波功率测试表明,经过6min NF3等离子体处理的AlGaN/GaN HEMT在2GHz, 30V工作电压下达到6.15W/mm的输出功率密度,而未经过处理的器件只达到1.82W/mm的输出功率密度. 相似文献
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分别采用3MeV和10MeV的质子对GaN基HEMT(High Electron Mobility Transistor)器件进行辐照。实验发现:低注量辐照引起了体材料载流子浓度增加,高注量辐照引起了HEMT器件漏电流下降,跨导减小,阈值电压显著退化的结果。通过分析发现辐射感生受主缺陷引起的2DEG浓度降低是上述器件退化的主要原因。此外基于实验结果,采用辐射感生受主缺陷退化模型仿真并计算了HEMT器件主要参数随受主浓度的退化规律,仿真结果与实验结果有较好的一致性。本文实验结果也表明场板结构和SiN钝化层有效地阻止了电子陷落在表面态中,屏蔽了绝大部分的辐照损伤,是很有效的辐射加固手段。 相似文献
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Wen-Kai Wang Ching-Huao Lin Po-Chen Lin Cheng-Kuo Lin Fan-Hsiu Huang Yi-Jen Chan Guan-Ting Chen Jen-Inn Chyi 《Electron Device Letters, IEEE》2004,25(12):763-765
Due to the stress-induced polarization effect on the GaN HEMTs, the surface passivation of the device is critical and is deserved to conduct a detailed study. It has been proven that the GaN HEMTs demonstrate nondispersive pulsed current-voltage (I-V) characteristics and better microwave power performances after passivating the Si/sub 3/N/sub 4/ film on the GaN surface. In this letter, we proposed to use the BCB material, a negative photoresist with a low-/spl kappa/ characteristic, as the surface passivation layer on GaN HEMTs fabrication. After comparing the dc I-V, pulsed I-V, RF small-signal, microwave power characteristics, and device reliability, this BCB-passivated GaN HEMT achieved better performance than the Si/sub 3/N/sub 4/ passivated device. 相似文献
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14W X波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC 总被引:2,自引:1,他引:1
报道了研制的SiC衬底AIGaN/GaN HEMT微带结构微波功率MMIC,芯片工艺采用凹槽栅场板结构提高AlGaN/GaNHEMTs的微波功率特性.S参数测试结果表明AlGaN/GaN HEMTs的频率特性随器件的工作电压变化显著.研制的该2级功率MMIC在9~11GHz带内30V工作,输出功率大于10W,功率增益大于12dB,带内峰值输出功率达到14.7W,功率增益为13.7dB,功率附加效率为23%,该芯片尺寸仅为2.0mm×1.1mm.与已发表的X波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC研制结果相比,本项工作在单位毫米栅宽输出功率和芯片单位面积输出功率方面具有优势. 相似文献
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Liu J. Zhou Y. Zhu J. Cai Y. Lau K. M. Chen K. J. 《Electron Devices, IEEE Transactions on》2007,54(1):2-10
We present the detailed dc and radio-frequency characteristics of an Al0.3Ga0.7N/GaN/In0.1Ga0.9 N/GaN double-heterojunction HEMT (DH-HEMT) structure. This structure incorporates a thin (3 nm) In0.1Ga0.9N notch layer inserted at a location that is 6-nm away from the AlGaN/GaN heterointerface. The In0.1Ga0.9N layer provides a unique piezoelectric polarization field which results in a higher potential barrier at the backside of the two-dimensional electron gas channel, effectively improving the carrier confinement and then reducing the buffer leakage. Both depletion-mode (D-mode) and enhancement-mode (E-mode) devices were fabricated on this new structure. Compared with the baseline AlGaN/GaN HEMTs, the DH-HEMT shows lower drain leakage current. The gate leakage current is also found to be reduced, owing to an improved surface morphology in InGaN-incorporated epitaxial structures. DC and small- and large-signal microwave characteristics, together with the linearity performances, have been investigated. The channel transit delay time analysis also revealed that there was a minor channel in the InGaN layer in which the electrons exhibited a mobility slightly lower than the GaN channel. The E-mode DH-HEMTs were also fabricated using our recently developed CF4-based plasma treatment technique. The large-signal operation of the E-mode GaN-based HEMTs was reported for the first time. At 2 GHz, a 1times100 mum E-mode device demonstrated a maximum output power of 3.12 W/mm and a power-added efficiency of 49% with single-polarity biases (a gate bias of +0.5 V and a drain bias of 35 V). An output third-order interception point of 34.7 dBm was obtained in the E-mode HEMTs 相似文献
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报道了研制的SiC衬底AIGaN/GaN HEMT微带结构微波功率MMIC,芯片工艺采用凹槽栅场板结构提高AlGaN/GaNHEMTs的微波功率特性.S参数测试结果表明AlGaN/GaN HEMTs的频率特性随器件的工作电压变化显著.研制的该2级功率MMIC在9~11GHz带内30V工作,输出功率大于10W,功率增益大于12dB,带内峰值输出功率达到14.7W,功率增益为13.7dB,功率附加效率为23%,该芯片尺寸仅为2.0mm×1.1mm.与已发表的X波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC研制结果相比,本项工作在单位毫米栅宽输出功率和芯片单位面积输出功率方面具有优势. 相似文献