超深亚微米耗尽型氮化镓异质结场效应晶体管特性分析

摘要

本论主要利用silvaco仿真软件ATLAS进行仿真,研究了GaN基HEMT器件的直流特性和交流特性,并主要探究了短沟道效应对器件直流特性和频率特性的影响.研究结果表明:当GaN基HEM器件的栅长逐渐缩短时,导致栅下电势二维分布的改变,产生了漏致势垒降低效应,使得器件的输出电导逐渐增大,饱和特性逐渐变差,夹断特性也变得很差,亚阈值电流增大而且斜率慢慢减小,最终使得栅对沟道的控制能力减弱.当栅长较短时,栅长频率积随着栅长的不断减少而减少.分析了肖特基势垒耗尽区对栅长频率积的影响.提高器件的纵横比是抑制GaN HEMT器件短沟道效应的一个重要措施.在保证器件纵横比不能太低的同时,减小器件的栅长,并有效抑制器件的短沟道效应的方法主要是提高沟道层电子迁移率、降低势垒层厚度、提高沟道二维电子气浓度等参数.