Estudo da mobilidade dos elétrons nos transistores HEMTs de AlGaN/GaN - Panzo, Eduardo Canga [UNESP] (2024)
Nesta dissertação de mestrado será feito um estudo sobre dispositivos de alta mobilidade de elétrons (HEMTs) fabricados a partir de uma heterojunção de AlGaN/GaN (Nitreto de Gálio e Alumínio/Nitreto de Gálio). Estes transistores têm se tornado cada vez mais importantes no campo da eletrônica de potência. Eles oferecem várias vantagens em relação a outros dispositivos semicondutores como alta velocidade de comutação, alta potência de saída, alta eficiência energética, alta mobilidade de portadores de carga, alta densidade de elétrons, alta resistência térmica e capacidade de operar em altas frequências, especialmente na faixa de radiofrequência, tornando-os ideais para aplicações em sistemas de comunicação sem fio, como satélites, radares e redes móveis de geração 5G. Devido às suas vantagens, estes dispositivos têm sido amplamente adotados em uma variedade de aplicações incluindo amplificadores de potência de radiofrequência, dispositivos de comutação de alta velocidade, fontes de alimentação de alta eficiência, sistemas de iluminação de estado sólido (LEDs) e conversores de energia. Uma vez que a mobilidade é um dos parâmetros que caracteriza a eficiência do HEMT. Este trabalho apresenta um estudo sobre a mobilidade dos elétrons em HEMTs de AlGaN/GaN em função de diversos aspectos como comprimento e largura do canal, temperatura, tensões de porta e de dreno e variações nos diferentes processos de fabricação dos respectivos dispositivos. Os resultados mostram que a mobilidade dos elétrons é maior em HEMTs com maior largura e comprimento de canal. Por outro lado, revelou que a mobilidade dos elétrons é menor com o aumento da temperatura e tensão de dreno. Verificou-se também que a mobilidade é maior em dispositivos desenvolvidos com 2 implantes ativos. Esses resultados destacam a importância de controlar tais características para obter maior mobilidade dos elétrons.