Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 43: GaN III
HL 43.5: Vortrag
Freitag, 30. März 2001, 12:30–12:45, S2
Theoretische Erwartungen an Nitride-HFETs mit polarisationsinduzierten Ladungsträgergasen — •G. Zandler, J. A. Majewski und P. Vogl — Walter Schottky Institut und Physik Department, Technische Universität München, Am Coulombwall, 85748 Garching
III-V-Nitride lassen aufgrund ihrer Materialeigenschaften hervorragende Charakteristiken von Hochfrequenz-Heterostrukturbauelementen für Leistungsanwendungen erwarten. Zur quantitativen Beurteilung des Potentials dieser Materialfamilie haben wir ausführliche Monte-Carlo Rechnungen der Volumenstransporteigenschaften der ternären Legierungen von AlN, GaN und InN durchgeführt. Für InxGa1−xN finden wir für x<0.5, dass die Legierungsstreung zu kleineren Beweglichkeiten und kleineren Driftgeschwindigkeiten gegenüber GaN führt, also den Vorteil der abnehmenden effektiven Masse im Gamma-Tal überkompensiert. Der Einsatz von InxGa1−xN für Bauelemente mit höheren Grenzfrequenzen ist daher nicht sinnvoll. Unter Berücksichtigung der vorhandenen Polarisationsfelder untersuchen wir die theoretischen Grenzen dieser Bauelemente mittels selbstkonsistenter Monte-Carlo Rechnungen für realistische dotierte und undotierte HFETs verschiedener Gatelängen für verspannte AlxGa1−xN/GaN und unverspannte AlxIn1−xN/GaN Schichtsysteme. Diese Rechnungen sagen Transitzeit-Frequenzen über 200 GHz sowie Steilheiten bis über 1kS/m für subµm-Gate HFET’s voraus. Schließlich werden mögliche Einflüsse von Layoutunterschieden auf die elektrischen Charakteristika im Vergleich mit experimentell realisierten HFETs diskutiert.