基于表面势理论的微波AlGaN/GaN HEMT解析模型

摘要

将表面势理论引入A1GaN/GaN高电子迁移率晶体管器件结构,以建立可精确描述HEMT器件输入/输出特性的新模型.本文通过自洽求解Schr(o)dinger和Poisson方程,得到费米势Ef精确解析表达式.利用费米势Ef,从半导体理论和量子阱理论出发,考虑极化效应和势垒层掺杂等因素,建立全域统一有效的表面势Φs关于栅压Vg的解析表达式.再将迁移率下降、速度饱和效应、极化效应等考虑到模型中,建立了在全部工作区域内连续可导的电流-电压(Ⅰ-V)特性方程,结果表明漏电流一漏电压Ids-Vd计算结果和脉冲测试结果吻合较好,并研究了Al组分含量和势垒层厚度d对漏电流的影响.