Transistores HEMT AlGaN/GaN no dopados para amplificación de potencia de microondas

Las estructuras AlGaN/GaN no dopadas se utilizan para fabricar transistores de movilidad electrónica alta (HEMTs). Usando la fuerte polarización espontánea y piezoeléctrica inherente a esta estructura cristalina, se induce un gas electrónico bidimensional (2DEG). Se realizan simulaciones térmicas no lineales tridimensionales (3-D) para determinar el aumento de temperatura debido a la disipación de calor en varias geometrías. Se describen el crecimiento epitaxial por MBE y OMVPE, alcanzando mobilidades electrónicas de 1500 y 1700 cm/sup 2//Ns, respectivamente, para una densidad de electrones en la hoja cercana a 1/spl veces/10/sup 13//cm/sup 2/. Se describe la fabricación de dispositivos, incluyendo la pasivación de la superficie utilizada para reducir bruscamente la caída de corriente problemática (dispersiones de dc a rf) en estos HEMTs. Se presenta la respuesta en frecuencia, alcanzando un f/sub t/ intrínseco de 106 GHz para puertas de 0.15 /spl mu/m, y la dependencia de la tensión de ruptura drenador-fuente con respecto a la longitud de la puerta. Los dispositivos de pequeña periferia en sustratos de zafiro tienen una potencia de salida de microondas normalizada de /spl sim/4 W/mm, mientras que los dispositivos de gran periferia tienen /spl sim/2 W/mm, ambos limitados térmicamente. Se presentan el rendimiento, sin y con pasivación de Si/sub 3/N/sub 4/. En sustratos de SiC, los dispositivos de gran periferia tienen límites eléctricos de 4 W/mm, en parte debido al desarrollo limitado de los sustratos.