用ATLAS對HEMT若干特性的模擬研究.pdf

1、高遷移率晶體管(即．HEMT)出現(xiàn)于上個世紀80年代，其具有的獨特能帶結(jié)構(gòu)和優(yōu)越于其他器件的低噪聲、高功率增益、低功耗、高效率等特點，使之被公認為毫米波單片集成電路和超高速數(shù)字集成電路領(lǐng)域中最有競爭力的三端器件。其中pHEMT(pseudo-HEMT，即贗配HEMT)表現(xiàn)尤為特殊，它能夠非常顯著地改善HEMT的跨導和電流密度，因此具有廣闊的應用前景。 為了能充分發(fā)揮pHEMT器件的頻率和功率性能的優(yōu)勢和潛力，對HEMT／pHEM

2、T器件的電學特性以及影響電學特性的因素進行充分和深入的研究，無論在理論上還是在實踐上都是有重要意義的。 本論文的主要工作是： 分析了諸如載流子遷移率模型、產(chǎn)生復合模型等pHEMT的基本物理模型以及基本工作原理；分析了Silvaco公司生產(chǎn)的二維半導體器件模擬ATLAS的基本工作原理，并對它模擬Phemt電特性的適用性進行了分析；另外，在材料模型的使用方面，根據(jù)構(gòu)成Phemt的材料，構(gòu)造了不同的材料模型用以代替軟件中默認的

3、模型，以取得更為精確的結(jié)果。 在以上的理論基礎(chǔ)和軟件基礎(chǔ)上，構(gòu)造了以AIGaAs／InGaAs／AIOaAs料組成的Phemt件結(jié)構(gòu)，使用ATLAS模擬了界面態(tài)對Phemt內(nèi)部電場的影響，最終給出了界面態(tài)對漏電流特性的影響的模擬結(jié)果，并對此進行了必要的討論。 通過對VDs=1V時gm～Vos以及Vg=1、0、一1、-2時b-VD的測量值和模擬值的對比，驗證了ATLAS模擬結(jié)果的可信度。 本文的工作給出了界面態(tài)對器