GaAsMESFETにおける相互コンダクタンスとドレーンコンダクタンス周波数分散の解析

摘要

イオン打込みGaAsMESFETにおける，相互コンダクタンス（G_m），ドレーンコンダクタンス（G_d）の周波数分散の実験結果を二次元デバイスシミュレーションで解析する．実験ではドレーン電流飽和領域でG_mは負，G_dは正の周波数分散を示し，活性化エネルギーはともに0.7eV付近である．電流線形領域でG_mは0.42eVの正の分散を示すが，G_dの周波数分散は見られない．先の実験のドレーン電圧条件とバッファ層有無による変化をもとに，表面に0.42eV，基板に0.71eVのトラップを仮定したシミュレーションにより，G_m，G_dの実験結果の特徴を再現することができた．この結果，線形領域におけるG_mの正の分散は表面トラップ，飽和領域におけるG_mの負の分散とG_dの正の分散は基板トラップによることが分かった．G_dの正の分散はトラップの電子捕獲の遅れによる．飽和領域におけるG_mの負の分散は，基板へのドレーン電流侵入とキャリヤ蓄積によるトラップの電子の放出遅れによって起こることが分かった．