ترانزيستور اثر ميدان فلز - نيمه هادي در تكنولوژي سيليسيم روي عايق با استفاده از يك تكه اكسيد اضافي در كانال براي كاربردهاي توان و فركانس بالا

A novel SOI MESFET by using an additional Oxide Region in channel for high power and high frequency applications

در اين مقاله يك ساختار جديد از ترانزيستور اثر ميداني فلز نيمه­ هادي در تكنولوژي SOI معرفي مي­شود كه مشخصات DC و فركانسي بهتري نسبت به ساختارهاي متداول دارد. ايده اصلي مقاله بر مبني تغيير چگالي حامل­ ها توسط يك تكه اكسيد اضافي چسبيده به لايه­ مدفون اكسيد در سمت درين است. بهبود عملكرد قطعه توسط شبيه­­ ساز دو بعدي بررسي مي­شود. در ساختار پيشنهادي ولتاژ شكست از V13 در ساختار متداول به V19 در ساختار جديد افزايش يافته و بهبودي حدود 47% داشته است لذا توان ماكزيمم ساختار از W/mm 0/19 به W/mm0/25 بهبود يافته است. همچنين به دليل كاهش خازن گيت - درين و خازن گيت - سورس مشخصه­ هاي فركانسي از جمله فركانس قطع و ماكزيمم فركانس نوسان و نويز بهبود يافته است. نتايج نشان مي­دهد كه ساختار پيشنهادي مشخصه­ هاي توان و فركانسي بهتري نسبت به ساختار متداول ترانزيستورهاي اثر ميداني فلز- نيمه­ هادي در تكنولوژي SOI را دارا است.

In this paper a novel SOI MESFET presented which has better DC and frequency characteristics compared with conventional one. The key idea of this work is modifying carrier concentration by using an additional Oxide Region in channel (ORSOI MESFET) which attach to buried oxide at drain side. In proposed structure break down voltage improves from 13V for Conventional SOI MESFET (C-SOI MESFET) to19V for OR-SOI MESFET by about 47% increasement, so Pmax improved from 0.19 W/mm to 0.25 W/mm. also, frequency parameters such as cut-off frequency (ft), Maximum oscillation frequency (fmax), and Minimum figure noise (Fmin) improved as a result of decreasing gate-drain (Cgd) and gate-source (Cgs) Capacitances. Simulation results show that OR-SOI MESFET has better power and frequency parameters respect with C-SOI MESFET.