Особенности всплеска дрейфовой скорости электронов в DA-pHEMT

Abstract

A simple phenomenological model for estimating the upsurge in drift velocity of electrons in transistor heterostructures is proposed. This model is based on a self-consistent solution of Schrödinger and Poisson equations and the hydrodynamic system of equations of energy and momentum conservation. It is demonstrated that the conditions in the layer channel of DA-pHEMT structures with additional potential barriers, which are produced by donor–acceptor doping and enhance the localization of hot electrons, are even more conducive to reducing the time of flight of electrons under the gate than those established in heterostructures with deeper quantum wells produced by increasing the conduction band offset at the heterojunction interface.

Полевой Транзистор Миллиметрового Диапазона Длин Волн На Основе Псевдоморфной Гетероструктуры С Дополнительными Потенциальными Барьерами

“…В то же время исследования в области донорно-акцепторного легирования [8] позволили увеличить выходную мощность арсенид-галлиевых транзисторов на основе псевдоморфных гетероструктур. Кроме того, по оценкам [9][10][11] имеется возможность существенно продвинуться вверх по частотному диапазону.…”

Локализация электронов верхних долин в узкозонном канале --- возможный дополнительный механизм увеличения тока в DA-DpHEMT

“…При нелокальном транспорте горячих электронов в транзисторных гетероструктурах Al x Ga 1−x As−GaAs с селективным легированием их динамика может иметь достаточно сложный характер [1][2][3][4][5][6]. Из-за специфических особенностей процессов переноса носителей заряда могут проявляться механизмы, несвойственные объемным материалам и нелегированным гетероструктурам [7]. Рассмотрим один из них на примере транзисторных гетероструктур c двусторонним легированием.…”

“…Для расчетов используем простую феноменологическую модель [7]. При анализе нелокального разогрева электронов предполагается, что в перпендикулярном поверхности направлении устанавливается состояние термодинамического равновесия, определяемое температурой электронов.…”

“…Для простоты заменим обрамляющие узкозонный канал широкозонные слои из одинакового материала одним эффективным слоем с соответствующей суммарной вероятностью нахождения электронов в нем. Для двух слоев система уравнений законов сохранения импульса и энергии с учетом вида времен релаксации в предположении, что частота рассеяния электронов задается в виде ν = ν 1 p 1 + ν 2 p 2 (где p 1 , p 2 и ν 1 , ν 2 -вероятности нахождения электронов и их частоты рассеяния в узкозонном слое канала и в более широкозонных слоях, обрамляющих канал), имеет вид [7]:…”

“…Там ее рост может достигать более чем 15%. И хотя на фоне увеличения от введения донорно-акцепторного легирования как статической дрейфовой скорости электронов, так и ее всплеска [7,12] 1, b). Рассеяние в широкозонном материале намного интенсивнее, чем в узкозонном.…”