DX中心對高電子移動率電晶體暫態行為影響之數值分析

Abstract

我們發展了一個數值方法, 來研究DX中心對高電子移動率電晶體暫態行為的影響。藉 由薛丁格與波松方程式來求解二維電子系統。當求解二維電子雲均衡濃度時, 我們將 存在矽參雜砷化鎵鋁中的兩個施體階列入考慮。由結果得知具有較大的能帶不連續者 , 不一定具有較大的二維電子濃度, 因為深施體濃度也是隨鋁莫爾數的增加而增加。 因此在量子井中的電子濃度是由這兩者互相平衡的結果, 即一能帶不連續量與深施體 濃度。 利用解二維電子系統所得到的結果, 我們用格列伯尼–甘地的二區模型來計算電流, 電壓特性。在靠近源極的類線性區我們假設通道為漸進的, 這個區域一直往吸極延伸 至速度飽和點。在速度飽和點與靠近吸極的通道間, 則是解二進的波松方程式於砷化 鎵鋁層, 此時假設砷化鎵鋁層內的電子完全被排除。 我們修改了DX陷入率方程式, 以便將淺雜質帶列入考慮( 因為當參雜濃度大於1×10 立方公分之一時, 淺雜質階的波函數會互相重合形成淺雜質帶),藉此修改后的DX隱 入率方程式, 我們模擬出當閘極加一脈衝時, 暫態電流與暫態電容的變化情形。所得 結果與實驗資料有相同的趨勢, 由此證明了在室溫時當高電子移動率電晶體操作於頻 率為百萬赫之, 所產生電流突衝的現象是受DX中心的影響。由此結果我們也得知當鋁 莫爾比例約為0.3 時, 暫態電流的突衝量最大。最后我們也探討了脈衝持續時間與電 流突衝量間的關系。