بررسی عملکرد ترانزیستور مسفت 4h-sic با ساختار dmg idr

محدودیت های عملکرد ذاتی ترانزیستورهایsi در دماها و توان های بالا انگیزه اصلی گرایش به سمت نیمه هادی هایی با شکاف انرژی بالا نظیر sic و gan بوده است. در بسیاری از کاربردها از قبیل کاربردهای نظامی و رادار لازم است مدارهایی با قابلیت های پهن باند مورد استفاده قرار گیرند. طراحی تقویت کننده های توان با کارایی بالا مهم ترین مساله ای ایست که در طراحی فرستنده ها باید مورد توجه قرار گیرد. در سال های اخیر نیمه هادی sic به دلیل ویژگی های قابل توجهش برای کاربرد های توان بالا و فرکانس بالا توجه زیادی را به خود جلب کرده است. ویژگی های منحصر به فرد sic از قبیل میدان الکتریکی بحرانی بالا، سرعت اشباع بالای الکترون و هدایت گرمایی بالا عواملی هستند که به این ماده این قابلیت را می دهند که در زمینه ابزارهای توان به صورت چشمگیری مورد استفاده قرار گیرد. یک مسفت h-sic4 باید دارای دو قابلیت مهم باشد: نخست این که بتواند جریان درین بزرگی را تحمل کند و دوم اینکه ولتاژ شکست بالایی داشته باشد. برای برخورداری از جریان درین بالا باید ضخامت و چگالی ناخالصی کانال را افزایش داد. اما افزایش چگالی ناخالصی باعث کاهش ولتاژ شکست و افزایش ضخامت منجر به کاهش نسبت طول گیت به ضخامت کانال (lg/a) می شود. کاهش نسبت lg/a باعث پیدایش اثرات کانال کوتاه و پدیده dibl می شود که عملکرد افزاره را کاهش می دهد. تا کنون روش های مختلفی برای بهبود عملکرد مسفت ارائه شده است. ایجاد فرورفتگی در کانال و گیت به منظور افزایش ولتاژ شکست دو روش موثر برای بهبود عملکرد مسفت می باشند. در این پایان نامه برای نخستین بار از یک ترانزیستور مسفت sic گیت فرورفته با فرورفتگی در ناحیه رانش استفاده شده است که در گیت آن به جای یک فلز از دو فلز با توابع کار مختلف استفاده شده است. بر خلاف روش متداول گیت دو ماده ای که در آن تابع کار بیشتر به بخشی از گیت که به سورس نزدیک تر است اختصاص داده می شود، در اینجا تابع کار بیشتر را به بخشی از گیت که به درین نزدیکتر است اختصاص دادیم و با توجه به نتیجه شبیه سازی ها شاهد بهبودهایی در ویژگی های ac و dc از قبیل جریان بیشینه، ترارسانایی، ولتاژ شکست، توان خروجی و فرکانس قطع ترانزیستور بوده ایم.