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hemt器件是什么?hemt工作原理

  • 發(fā)布時(shí)間:2022-09-22 09:28:21
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HEMT(High Electron Mobility Transistor),高電子遷移率晶體管。這是一種異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,又稱為調(diào)制摻雜場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MODFET)、二維電子氣場(chǎng)效應(yīng)晶體管(2-DEGFET)、選擇摻雜異質(zhì)結(jié)晶體管 (SDHT)等。

 

hemt器件工作原理

HEMT的基本結(jié)構(gòu)就是一個(gè)調(diào)制摻雜異質(zhì)結(jié)。高遷移率的二維電子氣(2-DEG)存在于調(diào)制摻雜的異質(zhì)結(jié)中,這種2-DEG不僅遷移率很高,而且在極低溫度下也不“凍結(jié)”,則HEMT有很好的低溫性能, 可用于低溫研究工作 (如分?jǐn)?shù)量子Hall效應(yīng)) 中。

HEMT是電壓控制器件,柵極電壓Vg可控制異質(zhì)結(jié)勢(shì)阱的深度,則可控制勢(shì)阱中2-DEG的面密度,從而控制著器件的工作電流。對(duì)于GaAs體系的HEMT,通常其中的n-AlxGa1-xAs控制層應(yīng)該是耗盡的 (厚度一般為數(shù)百nm, 摻雜濃度為107~108 /cm3)。若n-AlxGa1-xAs層厚度較大、摻雜濃度又高,則在Vg =0 時(shí)就存在有2-DEG, 為耗盡型器件,反之則為增強(qiáng)型器件( Vg=0時(shí)Schottky耗盡層即延伸到i-GaAs層內(nèi)部);但該層如果厚度過大、摻雜濃度過高, 則工作時(shí)就不能耗盡, 而且還將出現(xiàn)與S-D并聯(lián)的漏電電阻??傊?,對(duì)于HEMT,主要是要控制好寬禁帶半導(dǎo)體層——控制層的摻雜濃度和厚度,特別是厚度。

在考慮HEMT中的2-DEG面密度Ns 時(shí),通常只需要考慮異質(zhì)結(jié)勢(shì)阱中的兩個(gè)二維子能帶( i = 0和1) 即可。2-DEG面電荷密度Ns將受到柵極電壓Vg的控制。

THE END

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