Influência da espessura da barreira no desempenho de alta potência de HEMTs AlGaN/GaN

A dependência da queda de corrente em HEMTs AlGaN/GaN em relação à espessura da barreira AlGaN foi observada. Medidas de potência em um HEMT AlGaN/GaN de 2×125×0.3 μm feito em substratos de Carbeto de Silício (SiC) com uma espessura de AlGaN de 10 nm forneceram uma potência de saída saturada de 1.23 W/mm a 8 GHz, enquanto um dispositivo com as mesmas dimensões fabricado em amostras com uma barreira AlGaN de 20 nm gerou uma potência de saída saturada de 2.65 W/mm na mesma frequência. Medidas da linha de carga RF mostram claramente a redução da corrente total no canal RF em comparação com a corrente total no canal DC e o aumento na tensão de joelho RF em comparação com a tensão de joelho DC, sendo o efeito mais pronunciado em amostras de barreira fina. A passivação melhorou o desempenho do sinal grande desses dispositivos. Um transistor de 1×150×0.3 μm feito na estrutura AlGaN(20 nm)/GaN forneceu uma potência de saída saturada de 10.7 W/mm (eficiência de potência adicionada de 40%) a 10 GHz após a passivação. Isso representa a densidade de potência em micro-ondas de última geração para HEMTs AlGaN/GaN. O aquecimento dos transistores durante a operação de alta potência desses dispositivos torna-se o fator importante na limitação de seu desempenho após a passivação.