Etude et simualtion d'un transistor AlGaN/GaN HEMT

Abstract

Résumé : Ce document traite de la simulation des caractéristiques de sortie de transistor High Electron Mobility Transistors AlGaN/GaN HEMT en vue de leur modélisation. Une étude exhaustive des transistors à base de GaN est réalisée. Une importance particulière est donnée à la charge d’interface dû a la polarisation piézoélectrique. La simulation bidimensionnelle est faite avec le logiciel Silvaco-Atlas. L’effet des propriétés physiques (matériau: la charge d’interface et le dopage du canal) et structurales (longueur de la grille (Lg), distance entre le drain et la source (LSD), le choix du substrat) ont été explorés. L’augmentation de la charge d’interface améliore le courant de drain Ids d’une façon intéressante car la densité des porteurs de charge 2DEG sont essentiellement responsables de la conduction. Le canal doit être le moins dopée possible par ce que la vitesse des électrons est d’autant plus grande que le dopage du semiconducteur est faible dû a la réduction de la dispersion d’impuretés ionisés. Le choix du substrat constitue aussi un effet majeur afin d’augmenter les performances du transistor. L’influence de la réduction de l’espace drain-source LSD et la longueur de la grille a clairement amélioré le courant et Ids et le maximum de la transconductance Gmmax. Les résultats obtenus sont confirmés par ce qui est publié expérimentalement.