CGH40010F HEMT功率器件的介绍

管子的电流通过需要两个条件。一个是导电沟道的打开，一个是漏源之间存在电压差。CCGH40010 F为GaN管子，且此类管子一般为耗尽型，导电沟道一开始就存在。所以我们加负压使其关闭一部分导电沟道，在上电时应该先加很大的负栅压使其关闭，再加上漏压，然后再增大栅压使其导电沟道打开，在下电的时候，应该先下漏压，使其无电流通过。

AlGaN处于应变状态，层中存在压电极化和自发极化；GaN处于弛豫状态，层中存在自发极化，极化强度方向如图所示。

材料结构特性使得界面处形成二维电子气导电沟道，这些电子并非是人为掺杂的，而是来自于势阱中，HEMT结构使得载流子在一个二维平面内运动，减小了与垂直方向发生的散射，增大了载流子迁移率。

 栅极和衬底之间应该形成一个反偏的PN结，衬底为P，应该设为低电位，即接地。

当 GaN HEMT在较大漏极偏压下工作时,沟道电场特别是栅极漏侧电场峰产生的热电子会发射大量纵向光学(LO)声子对晶格升温,LO声子可以被其他电子重吸收,或者退化为横向光学(TO)声子和声学声子,其中只有声学声子将沟道内的热量传输到衬底,从而实现沟道的散热,但是这个过程大约需要350fs,远大于热电子激发LO声子的时间(约10fs),又由于GaN本身的强离子性,光学声子的群速度接近零,故大量的纵向光学声子在沟道内集聚,成为散热的障碍,从而导致器件载流子迁移率降低,漏电流在饱和区会随着漏源电压的升高而下降,这种现象称为“自热效应”。自热效应不仅导致 GaN HEMT微波功率输出能力降低,还会影响器件的可靠性。

下图可明显观察到自热效应引起的电流塌陷效应。