砷化鋁鎵/ 砷化鎵異質介面電晶體的數值研究

Abstract

本論已成功的發展包含費米- 狄拉（Fermi-Dirac） 模式的異質介面電晶體的模擬器 ，我們以耦合（coupled） 的方法來求解帕森方程式，以及古典漂移擴散的傳輸方程 式。牛頓- 耦合是一種二次收斂的方法；而非耦合方法，在高電流時，往往面臨到數 值上不能收斂的困難。所以，這□我們選用耦合的方法。 我們以數值方法仔細探討砷化鋁鎵╱砷化鎵異質介面電晶體在射極方面的設計和工作 原理。其中，在電流增益，和截止頻率的表現上，三百埃漸近線性化合（linear gradig）比五百埃漸近線性化合元件表現得更好。當我們將線性漸近轉換成拋物線形 漸近時，我們所得的收穫，並不值得以如此複雜的製程來製作。而將線性漸近的部分 不摻雜質時，在低注入的情況下，有較佳的電流增益和截止頻率特性，而高注入的情 況時，電流密度則小於其他型式漸近的元件。 最後，我們以數值方法來求解波方程式，以計算電子注入射一基極間突然變化異質介 面的數量。由我們的計算得知，以熱離子發射和古典漂移擴散模型所預估的結果都太 悲觀，也不合乎實際狀況。 古典漂移擴散模型的適用性，受限於我們對非平衡傳輸現象的研究。當然以粒子- 動 量方法或動量和能量平衡方程式的求解，可以較準確地預測元件的特性，這是將來研 究的重要課題。