HEMT

l'HEMT représente le haut transistor de mobilité des électrons de , et s'appelle également le FET ( HFET ) d'hétérostructure de . Un HEMT est un transistor à effet de champ avec une jonction entre deux matériaux avec différentes lacunes de bande (c. une hétérojonction ) comme canal au lieu d'une région n-enduite. Une combinaison utilisée généralement est le GaAs avec le AlGaAs . L'effet de cette jonction est de créer très une couche mince des électrons de conduite avec la concentration plutôt élevée, donnant la résistivité très basse de canal (ou pour la mettre une autre manière, " ; mobility" élevé d'électron ;). Cette couche s'appelle parfois un le gaz d'électrons bidimensionnel . Comme avec tous les autres types de FETs, une tension appliquée à la porte change la conductivité de cette couche.

Selon la théorie de semi-conducteur, la couche de semi-conducteur doit être enduite du n-type impuretés (à la source et au drain) pour produire des électrons dans la couche. Cependant, ceci fait ralentir des électrons parce qu'ils finissent se heurter vers le haut les impuretés résidant dans la même région, qui ont été employées pour produire de elles en premier lieu. L'HEMT, cependant, est un dispositif intelligent pour résoudre cette contradiction insoluble apparemment inhérente.

L'HEMT accomplit ceci au moyen de hauts électrons de mobilité produits using l'hétérojonction d'un n-type haut-enduit AlGaAs sur couche mince et d'une couche non-enduite de GaAs (aucunes impuretés). Les électrons produits dans le n-type baisse sur couche mince d'AlGaAs complètement dans la couche de GaAs pour former une couche épuisée d'AlGaAs, parce que la hetro-jonction créée par différents matériaux de bande-espace forme une gorge raide dans le côté de GaAs où les électrons peuvent se déplacer rapidement sans se heurter toutes les impuretés (parce que la couche de GaAs est non dopée).

D'habitude, les deux matières différentes employées pour une hétérojonction doivent avoir le même trellis constant (espacement de entre les atomes). Comme analogie, imaginer pousser ensemble deux peignes en plastique avec un espacement légèrement différent. À intervalles réguliers, vous verrez deux dents grouper en masse compacte ensemble. En semi-conducteurs, ces discontinuités sont un genre de " ; trap" ; , et réduire considérablement l'exécution de dispositif.

Un HEMT où cette règle est violée s'appelle un PHEMT ou l'HEMT pseudo-morphique du . Cet exploit est réalisé en employant extrêmement une couche mince d'un des matériaux - tellement légèrement que le réseau cristallin s'étend simplement pour adapter l'autre matériel. Cette technique permet la construction des transistors avec de plus grandes différences de Bandgap qu'autrement possibles. Ceci leur donne une meilleure exécution.

Une autre manière d'employer des matériaux de différentes constantes de trellis est de placer une couche d'amortisseur entre elles. Ceci est fait dans le mHEMT ou l'HEMT métamorphique du , un avancement du PHEMT développé ces dernières années. Dans l'amortisseur la couche est faite en AlInAs , avec la concentration en indium évaluée de sorte qu'elle puisse assortir la constante de trellis du substrat de GaAs et du canal de GaInAs . Ceci apporte l'avantage que pratiquement n'importe quelle concentration en indium dans le canal peut être réalisée, ainsi les dispositifs peuvent être optimisés pour différentes applications (la basse concentration en indium fournit le bas bruit ; la concentration élevée en indium donne le gain élevé ).

Les applications sont semblables au MESFETs - la micro-onde et les communications de l'onde millimétrique , le radar , et la radioastronomie . (les transistors bipolaires d'hétérojonction de ont été démontrés aux fréquences plus de 600 gigahertz en avril 2005.) Les compagnies nombreuses dans le monde entier développent et fabriquent les dispositifs HEMT-basés. Ceux-ci peuvent être les transistors discrets mais plus habituellement sous forme de circuit intégré appelé un MMIC se tenant pour « le circuit intégré monolithique à micro-ondes ». Des dispositifs d'HEMT sont trouvés dans beaucoup de types d'équipement s'étendant des portables et des récepteurs du DBS aux systèmes de la guerre électronique tels que le radar et pour la radioastronomie .

Voir également

Transistor bipolaire d'hétérojonction de .

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