砷化镓场效应晶体管直流参数的图解设计和迭代渐近分析

摘要

对于短栅砷化镓场效应晶体管结构,泊松方程和载流子连续方程的二维数值解已被用来予言器件的性能。但是,还没有提出一种可用来设计场效应晶体管的普遍承认的简化方法。在本文中,介绍了一种简化的设计技术和一种迭代渐近的器件分析方法,它们适用于栅长小至1微米的砷化镓场效应晶体管。通过简单地对1微米栅的场效应晶体管的一些适当的曲线进行换算,这种设计技术可以确定任意栅尺寸的器件的漏饱和电流和饱和跨导。还给出了一些曲线,它们表示了任意几何形状的场效应晶体管的有效跨导与本征跨导之间的关系。迭代渐近分析方法可用于确定制造器件用的外延层的掺杂浓度N_D及其厚度α。通过简单地测量在零栅压和夹断电压时的漏电流和跨导,提出了一种方法,它允许以一种独立的方式确定上述参数。与通常简单测量夹断电压(只给出N_D·α~2乘积的变化)的方法相反,这种方法提供了一种在整个片子上测绘N_D和α的途径。