Псевдоморфные полевые транзисторы с высокой подвижностью 2 d электронов в канале ( phemt ) работа (стр. 6 из 6)
| InxGa1-xAs | Уровни энергии (поле в эВ) | Уровни энергии (концентрация в см2) | ||
| E0(эВ) | E1(эВ) | E0(эВ) | E1(эВ) | |
| X = 0,25 | 2,0876*10-6E2/3 | 3,6726*10-6E2/3 | 1,1869*10-9 ns2/3 | 2,0885*10-9ns2/3 |
| X = 0,2 | 2,0606*10-6E2/3 | 3,6251*10-6E2/3 | 1,1772*10-9ns2/3 | 2,0710*10-9ns2/3 |
| X = 0,15 | 2,0348*10-6E2/3 | 3,5797*10-6E2/3 | 1,1677*10-9ns2/3 | 2,0543*10-9ns2/3 |
Таблица 3. Значения соответствующих констант (K1, K2, K3), используемых в полиноме, чтобы аппроксимировать точное значение EF через ns для долей молей x=0.15, 0.2, 0.25.
| InxGa1-xAs | K1(В) | K2(Всм) | K3(Всм2) |
| X = 0.25 | -0.1426048438 | 3.6115160965*10-7 | -4.59853302447*10-14 |
| X = 0.2 | -0.1436443456 | 3.60826394*10-7 | -4.771061735*10-14 |
| X = 0.15 | -0.1446398200 | 3.60453353*10-7 | -4.9299100283*10-14 |
На рисунке 14 показаны точная зависимость EF (ns) и аппроксимальная кривая, предложенная моделью DasGupta и др. для AlGaAs/InGaAs/GaAs системы. Из графика видно, что нелинейная модель, предложенная DasGupta, является вполне подходящей для аналитической модели pHEMTs AlGaAs/InGaAs/GaAs.
Рис. 14 Точная зависимость EF (ns) и аппроксимальная кривая, предложенная моделью DasGupta и др. для AlGaAs/InGaAs/GaAs системы.
Глава 4. Разработка флеш-анимации, иллюстрирующих физические процессы в HEMT транзисторах
4.1. Программные средства для флеш-анимации
В задачи работы также вошло создание flash – анимации, иллюстрирующей изменение концентрации 2D носителей в потенциальной яме при приложении напряжения и демонстрация ВАХ.
Для создания flash – анимации, иллюстрирующих принцип действия транзистора, иллюстрирующий его зонную диаграмму и структуру (изменение концентрации носителей в потенциальной яме при приложении напряжения и вывод их ВАХ), я воспользовалась программой Flash MX 2004 компании Macromedia. Данная программа позволяет создавать графические изображения, редактировать объекты, работать с текстом, слоями и анимацией; также использовать символы, создавать и применять кнопки, использовать интерактивные элементы, публиковать фильмы Flash и добавлять в них звуки. При изучении Flash MX можно познакомится также с элементами языка сценариев ActionScript. Анимация позволяет сделать исследуемое явление наглядным, а значит более доступным для понимания.
При ознакомлении с программой я воспользовалась электронным учебником по Flash MX, который представляет собой исчерпывающий самоучитель. Ссылка на учебник: http:/grand2004.narod.ru/web/uch/flash/.
4.2 Реализация флеш-анимации HEMT транзисторах
Разработанные флеш-анимации приведенные на рисунке 15 (а-е), показывают изменение зонной диаграммы HEMT транзистора при изменении напряжения на затворе от порогового напряжения (15а) до максимально возможного (15е).
| При Vg = -1.4B | 15а | При Vg = -1.2B | 15б |
 |  | ||
| При Vg = -0.7B | 15в | При Vg = -0.3B | 15г |
 |  | ||
| При Vg = 0B | 15д | При Vg = 0.3B | 15е |
 |  | ||
Второй вариант разработанных флеш-анимаций приведенных на рисунке 16 (а-е), показывает изменение вольтамперных характеристик HEMT транзистора при изменении напряжения на затворе от порогового напряжения (16а) до максимально возможного (16е).
| При Vg = -1.4B | 16а | При Vg = -1.2B | 16б |
 |  | ||
| При Vg = -0.7B | 16в | При Vg = -0.3B | 16г |
 |  | ||
| При Vg = 0B | 16д | При Vg = 0.3B | 16е |
 |  | ||
Выводы
1. В ходе выполнения курсовой работы было найдено 50 полнотекстовых статей из научных журналов (перечислить ресурсы и название журналов) описывающих характеристики транзисторов с высокой подвижностью электронов (HEMT). Поскольку основные результаты в этой области получены за последние 4-5 лет и в учебных пособиях они не отражены, я воспользовалась Internet Explorer. Всего было просмотрено свыше 50 Интернет-ресурсов, включая полнотекстовые издания.
2. Было рассчитано значение энергетических уровней в потенциальной яме, построен график зависимости уровня Ферми от концентрации электронов в потенциальной яме и показано, что эта зависимость и аппроксимальная кривая DasGupta практически совпадают, те можно утверждать, что нелинейная модель, предложенная DasGupta, является вполне подходящей для аналитической модели pHEMTs AlGaAs/InGaAs/GaAs.
3. Созданиы flash – анимации, иллюстрирующие изменение концентрации носителей в потенциальной яме при приложении напряжения и демонстрация их ВАХ.
Список литературы:
1. Remashan K. A compact analytical I–V model of AlGaAs/InGaAs/GaAs p-HEMTs based on non-linear charge control model / K. Remashan and K. Radhakrishnan // Microelectronic Engineering, Volume 75, Issue 2, August 2004. - p. 127-241.
2. Chia-Shih Cheng. A modified Angelov model for InGaP/InGaAs enhancement- and depletion-mode pHEMTs using symbolic defined device technology / Chia-Shih Cheng, Yuan-Jui Shih, Hsien-Chin Chiu // Solid-State Electronics, Volume 50, Issue 2, February 2006. - p. 254-258.
3. Soetedjo H. Current–voltage behavior of AlGaAs/InGaAs pHEMT structures and the effect of optical illumination / H. Soetedjo, O. Mohd Nizam, Idris Sabtu, J. Mohd Sazli, Ashaari Yusof, Y. Mohd Razman, A.F. Awang Mat //Microelectronics Journal, Volume 37, Issue 6 , June 2006. - p. 480-482.
4. Yahyazadeha R. The effects of depletion layer on negative differential conductivity in AlGaN/GaN high electron mobility transistor / R. Yahyazadeha, A. Asgarib, M. Kalafib // Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, Volume 33, Issue 1, June 2006 - p. 77-82.
5. Delagebeaudeuf D. Metal – (n)AlGaAs-(p)GaAs Two-Dimensional Electron Gas FET / D. Delagebeaudeuf, N.T. Linh. //IEEE Transactions on Electron Devices ED-29, (1982). - p. 955–960.
6. DasGupta N. An analytical expression for sheet carrier concentration vs gate voltage for HEMT modeling / N. DasGupta, A. DasGupta //Solid State Electronics № 36 (1993). - p. 201–203.
7. Chen J. Optimization of gate-to-drain separation in submicron gate-length modulation doped FET’s for maximum power gain performance / J. Chen, M. Thurairaj and M.B. Das //IEEE Transactions on Electron Devices № 41 (1994). - p. 465–475.
8. P. Chao DC and microwave characteristics of sub-0.1 µ-m gate-length planar-doped pseudomorphic HEMT’s / P.Chao, M.S.Shur, R.C.Tiberio, K.H.George Duh, P.M.Smith, J.M.Ballingall, P.Ho and A.A.Jabra. // IEEE Transactions on Electron Devices № 36 (1989). - p. 461–473.
9. Шахнович И. Твердотельные СВЧ-приборы и технологии: состояние и перспективы.// Электроника: Наука, Технология, Бизнес №5,2005 – С. 58-61.
10. Zee S.M. Physics of semiconductors devices / S.M. Zee, Kwok K.Ng.-3-rd edition. - Canada.: A John Willey and sons, inc., 2007. – p. 401-412.