HEMT được phát triển từ bóng bán dẫn hiệu ứng trường (FET) phù hợp để sản xuất mạch tích hợp vi sóng nguyên khối (MMIC).

Các HEMT ban đầu được tạo ra để có được độ linh động điện tử cao trong các thiết bị bán dẫn ở nhiệt độ phòng. Tính linh động điện tử của FET bị hạn chế ngay cả với mức độ pha tạp cao, vì vậy tính linh động điện tử cao thu được từ các dị cấu trúc HEMTs tốt lượng tử AlxGa1-xAs / GaAs đã nhanh chóng thay thế FET bán dẫn kim loại (MESFET) trong các mạch truyền thông không dây.PAM-XIAMEN có thể cung cấp epiwafer AlGaAs / GaAs HEMT, vui lòng xem thêm:https://www.powerwaywafer.com/gaas-hemt-epi-wafer.html.

1. Giới thiệu về Công nghệ HEMT

Tính linh động điện tử cao trong cấu trúc HEMT là kết quả của sự kết hợp giữa chất bán dẫn dải rộng pha tạp và chất bán dẫn dải rộng hẹp không pha tạp chất. Cấu trúc của hai vật liệu với các khoảng cách dải khác nhau tạo thành sự không tiếp xúc với vùng pha tạp của kênh. HEMT như vậy còn được gọi là FET có cấu trúc dị thể (HFET) hoặc FET pha tạp điều chế (MODFET).

Công nghệ GaN / AlGaN HEMT đang phát triển nhanh chóng, làm cho các thiết bị HEMT phù hợp với các mạch điện áp cao, dòng điện cao và điện trở thấp. Khác với các thiết bị dựa trên Si hoặc GaAs, các thiết bị được chế tạo trên tấm GaN HEMT có các đặc tính thích hợp đặc biệt là điện áp đánh thủng cao hơn, vận tốc trôi điện tử bão hòa, độ dẫn nhiệt và mật độ tiêu tán công suất.GaN HEMT có thể cung cấp tấm wafer hình chóp, chi tiết vui lòng đọchttps://www.powerwaywafer.com/gan-wafer/gan-hemt-epitaxial-wafer.html.

Khi hai loại chất bán dẫn có độ rộng vùng cấm và mức độ pha tạp khác nhau được tích hợp vào cấu trúc thiết bị, các điện tử di chuyển về phía vật liệu có vùng cấm hẹp với năng lượng thấp hơn. Sự chuyển giao điện tích này bị đẩy lùi bởi điện trường giữa điện tử và ion cho, có xu hướng thay đổi điện thế tích điện.

Các hạt tải điện được giới hạn trong vùng giếng lượng tử hình tam giác của vật liệu không pha tạp khe hẹp, tiếp giáp với vật liệu pha tạp khe hở rộng. Độ mỏng của vùng giếng lượng tử tạo ra 2DEG của hạt tải điện tự do.

Trong 2DEG này, không có điện tử tài trợ nào khác. Do đó, độ linh động của electron trong vùng này rất cao. Cấu trúc dị thể này có lợi cho tính linh động của điện tử cao trong các HEMT.

Sử dụng hai chất bán dẫn trong cấu trúc HEMT có cùng hằng số mạng hoặc khoảng cách nguyên tử. Nếu các hằng số mạng không khớp, nó có thể dẫn đến gián đoạn dải, bẫy sâu và cuối cùng là giảm hiệu suất HEMT.

Chỉ có một số điện tử bị giới hạn trong kênh do sự gián đoạn vùng dẫn nhẹ tại chỗ tiếp giáp và thiếu hàng rào điện thế giữa 2DEG, dẫn đến đánh giá dòng HEMT thấp hơn.

2. Phát triển Công nghệ pHEMT

Một rào cản có thể được đưa vào giữa kênh và tấm nền để khắc phục những nhược điểm của HEMT. Do đó, kênh InGaAs giả có thể được tạo ra giữa đệm GaAs và lớp cung cấp, chúng chuyển cấu trúc HEMT thành cấu trúc pHEMT. Do công nghệ pHEMT, các thiết bị HEMT có thể chế tạo bằng các vật liệu có dải tần khác nhau.PAM-XIAMEN cung cấp tấm wafer GaAs pHEMT cho các thiết bị của bạn, thông số kỹ thuật vui lòng tham khảohttps://www.powerwaywafer.com/gaas-phemt-epi-wafer.html.

3. Tại sao phát triển cấu trúc biểu sinh HEMT và pHEMT?

Các thiết bị HEMT có ít va chạm điện tử hơn trong 2DEG có hệ số nhiễu rất thấp. Do đó, HEMT rất lý tưởng cho các mạch khuếch đại tiếng ồn thấp, bộ tạo dao động và bộ trộn hoạt động trong dải tần lên đến 100GHz. Do tiếng ồn thấp, tốc độ chuyển mạch cao và hiệu suất tần số cao, HEMT và pHEMT thường được sử dụng trong MMIC trong các hệ thống truyền thông RF. Hơn nữa, chúng cũng được sử dụng trong các mạch cho hệ thống truyền thông mạng dữ liệu tốc độ cao, máy thu phát sóng và radar.

Các mạch RF và vi sóng hoạt động ở tần số cao được yêu cầu để cung cấp độ lợi cao, hiệu suất cao và tiếng ồn thấp để đạt được hiệu suất vượt trội trong nhiều ngành công nghiệp. Tấm xốp HEMT và pHEMT là vật liệu bán dẫn sáng tạo cho các thành phần đáp ứng các tiêu chuẩn này. Để đạt được các mạch mạnh mẽ và đáng tin cậy với các đặc tính khuếch đại, tốc độ và tiếng ồn được cải thiện, cấu trúc biểu mô HEMTS và pHEMT được khuyến nghị cho các mạch giao tiếp không dây để cải thiện hiệu suất.

Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email victorchan@powerwaywafer.com và powerwaymaterial@gmail.com.