افزايش ولتاژ شكست به كمك صفحه ميدان در ترانزيستورهاي قدرت با قابليت حركت بالاي الكترون (HEMTs) مبتني بر AlGaN/GaN

Increasing Breakdown Voltage by Field Plate in Power High Electron Mobility Transistors (HEMTs) based on AlGaN/GaN

در اين مقاله تاثير بكارگيري تكنيك صفحه ميدان دروني بر افزايش ولتاژ شكست و جريان درين _ سورس در ترانزيستورهاي قدرت با قابليت حركت بالاي الكترون مبتني بر AlGaN/GaN را مورد بررسي قرار داده ايم. در ساختار صفحه ميدان دروني، صفحه ميدان دروني به گيت متصل مي باشدوتك صفحه ميدان به سورس متصل مي باشد.شيوه طراحي قانونمندي براي افزاره با صفحه ميدان دروني ارائه شده است كه در آن از شبيه سازي دو بعدي جهت بيشينه نمودن همزمان درين – سورس و ولتاژشكست به كار گرفته مي شود. با استفاده از تحليل عددي نشان داده ايم كه صرفا با بهينه سازي ضخامت لايه غير فعال كننده Si3N4 در زير تك صحفه ميدان ، طول صفحه ميدان دروني در فاصله بين گيت- درين و طول تك صفحه ميدان در فاصله بين سورس- درين، در ساختار صفحه ميدان دروني بيشترين بهبود در بيشينه ولتاژ شكست و بيشينه جريان درين _ سورس به دست مي آيد

In this paper we have investigated the effectiveness of employing the Inner Field-Plate (IFP) technique to enhance the breakdown voltage (BV) and drain-source current of AlGaN/GaN power High Electron Mobility Transistors (HEMTs). In the IFP structure the IFP connected to the gate and the Single Field-Plate(SFP) connected to the source . A systematic procedure is provided for designing the IFP device, using two dimensional (2-D) simulation to obtain the maximum improvement in the drain-source current (IDS) and to achieve maximum breakdown voltage. By using of numerical analysis, we have demonstrate that higher breakdown voltage and IDS can be achieved by just optimizing the thickness of the passivation layer Si3N4 beneath SFP , IFP length (LIFP) between the gate and drain and SFP length (LSFP) between the source and drain in the IFP structure .