Моделирование HEMT на основе AlGaAs/InGaAs/GaAs

НЕМТ-транзистор - полевой транзистор, в котором для создания канала вместо легированной области, в отличие от обычных МОП-транзисторов, используется контакт двух полупроводниковых материалов с различной шириной запрещенной зоны (т. н. гетеропереход). Общеиспользуемым материалом для НЕМТ является комбинация GaAs и AlGaAs, хотя возможны и значительные вариации материалов гетероперехода в зависимости от назначения устройства. Существует достаточно много изоструктурных аналогов GaAs– полупроводниковых материалов, имеющих близкий к GaAs шаг кристаллической решетки. Это позволяет использовать GaAs в качестве основы для создания широкого класса гетероструктурных транзисторов, обладающих уникальными характеристиками. Появление технологии псевдоморфных HEMT (pHEMT), где материалом канала служит раствор InGaAs, обеспечило дальнейшее улучшение параметров транзистора, особенно на высоких частотах.

Характеристики HEMT-транзистора во многом определяются топологией и технологией производства прибора. Однако важнейшие электрофизические параметры транзистора – подвижность и концентрация носителей –задаются не только технологическим процессом его изготовления, но и непосредственно конструкцией самой гетероструктуры.Например, в качестве источника носителей заряда для канала и для более точного контроля порогового напряжения используется сильнолегированный дельта-слой.

Для эффективной разработкии улучшения характеристик HEMT– структур широко применяется приборно-технологическое моделирование. В данной работе проведено моделирование псевдоморфного транзистора на основе AlGaAs/InGaAs/GaAs с длиной канала 250 нм. Были получены статические вольт-амперные характеристикитранзистора. Оценено влияние вариации концентрации в дельта-слое на пороговое напряжение и ток насыщения.