HEMT(hemt器件)
HEMT
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高电子迁移率晶体管
HEMT
high-electron mobility transistor
一种异质结场效应晶体管,为MESFE的变型。此术语由富士通(Fujitsu)公司提出。高速电子迁移率晶体管,就是利用半导体异质结构中杂质与电子在空间能被分隔的优点,因此电子得以有很高的迁移率。在此结构中,改变闸极(gate)的电压,就可以控制由源极(source)到泄极(drain)的电流,而达到放大的目的。因该组件具有很高的向应频率(600GHz)且低噪声的优点,因此广泛应用于无限与太空通讯以及天文观测。 高电子迁移率晶体管也称调制掺杂场效应管(MODFET),又称二维电子气场效应管(2DEGFET),它是利用调制掺杂方法,在异质结界面形成……
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一种异质结场效应晶体管,为MESFE的变型。此术语由富士通(Fujitsu)公司提出。高速电子迁移率晶体管,就是利用半导体异质结构中杂质与电子在空间能被分隔的优点,因此电子得以有很高的迁移率。在此结构中,改变闸极(gate)的电压,就可以控制由源极(source)到泄极(drain)的电流,而达到放大的目的。因该组件具有很高的向应频率(600GHz)且低噪声的优点,因此广泛应用于无限与太空通讯以及天文观测。
高电子迁移率晶体管也称调制掺杂场效应管(MODFET),又称二维电子气场效应管(2DEGFET),它是利用调制掺杂方法,在异质结界面形成的三角形势阱中的二维电子气作为沟道的场效应晶体管,简称HEMT。
1、分类
按沟道种类分为:N沟道HEMT;P沟道-高空穴迁移率晶体管(HHMT)
按工作模式分为:耗尽型(D型)HEMT--栅压为零时有沟道
增强型(E型)HEMT--栅压为零时无沟道
2、原理
载流子的迁移率主要受晶格热振动和电离杂质两种散射作用而降低。电离杂质散射是增加载流子浓度和提高载流子迁移率矛盾产生的根源。HEMT与其它场效应管的主要区别是它包含一个由宽带隙材料(如AlGaAs)和窄带隙材料(如GaAs)构成的异质结。在该异质结中掺N型杂质的宽带隙材料作为电子的提供层向不掺杂窄带隙材料提供大量电子。这些电子积累在由两种材料导带底能量差(ΔEC)形成的三角形势阱中形成二维电子气(2DEG)。由于电子脱离了提供它的宽带隙材料中带正电的施主电离中心进入了不掺杂(无电离杂质散射)窄带隙材料的势阱中,不再受到电离杂质散射作用,而呈现出很高的迁移率。利用这种无杂质散射的二维电子气作为导电沟道,沟道中的电子浓度受到栅电压的调制,在栅极两侧设置源区和漏区,这种场效应管就是HEMT。
3、特点
非常高的截止频率fT;非常高的最大频率fmax;短沟道效应较小;噪声性能好。
4、应用领域
微波低噪声放大
高速数字集成电路
高速静态随机存储器
低温电路
功率放大
微波震荡