Thermal effects of gate connected field-plates and surface passivation on algan/gan hemts
Algan/gan hemt aygıtlarında kapı bağlantılı alan levhasının ve yüzey pasivasyonunun ısıl etkileri
- Tez No: 517490
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HANİFE TUBA OKUTUCU ÖZYURT, YRD. DOÇ. DR. FATMA NAZLI DÖNMEZER AKGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
AlGaN/GaN HEMT cihazları üstün ısıl ve elektriksel özellikleri sebebiyle otomotiv, uzay, ve savunma sanayi uygulamalarında yaygınca tercih edilmektedir. Ancak tam kapasitede çalıştırıldıklarında elektriksel dayanıklılıkları cihaz degradasyonu, yoğun ısınma etkisi, ve mekanik streslerden ötürü belirgin bir şekilde düşüş yaşanmaktadır. Cihaz dayanıklılığını ve performansını arttırmak amacıyla alan levhası ve yüzey pasivasyonu teknolojileri yaygınlaşmakta ve literatürde bu teknolojilerin elektriksel etkilerine dair birçok araştırma bulunmasına rağmen, gerçek ısıl etkileri hala yeteri kadar bilinmemektedir. Bu amaçla, alan levhalı ve levhasız farklı SiO2 ve Si3N4 yüzey pasivasyonuna sahip cihazların ısıl simülasyonu gerçekleştirildi. Bu simülasyonlarda, elektriksel simülasyonlardan elde edilen gerçekçi Joule ısınma verileri kullanılarak alan levhası kullanılan cihazlarda 4 W/mm güç yoğunluğu seviyesinde maksimum sıcaklıkta %6 düşüş ile çökme voltajında artış gözlemlendi. Yüzde olarak bu düşüşün benzer güç seviyeleri için aynı olmasından dolayı, daha yüksek electron kapı voltajında çalıştırılan ve daha yoğun ısınma dağılımı ile birlikte yüksek sıcaklıklara sahip olan cihazların net sıcaklık değerlerinde daha yüksek düşüş elde edildi. Öte yandan, bu çalışmada gerçekleştirilen optimizasyon çalışmalarına göre kalın yüzey pasivasyonu (>200nm Si3N4 için) uygulandığı zaman alan levhasının ısıl avantajları elimine olurken, fazla ince uygulandığında (
Özet (Çeviri)
AlGaN/GaN high electron mobility transistors (HEMTs) are widely preferred in automotive, space, and military applications due to their superior electrical and thermal properties. However, when operated in full capacity, their electrical reliability drops significantly due to electron collapse, device degradation, concentrated heating, and mechanical stresses. To increase the reliability and maximum performance of GaN HEMTs, field-plate and surface passivation technologies are used frequently. Although significant research has been done to understand the electrical effects of these structures, their true effect on thermal performance of devices is still missing in the literature. For this purpose, thermal simulations with and without gate field-plates having different thicknesses of SiO2 and Si3N4 surface passivation layers are performed. These simulations, performed using realistic Joule heating data obtained from device electrical simulations, proves that up to 6% reduction in hotspot temperature along with increased breakdown voltage can be obtained by using gate field-plate technology in GaN HEMTs operated around 4 W/mm. Since the percentage of temperature reduction is the same for devices operated at similar power densities, net temperature reduction will be higher in devices with more localized heating with higher maximum temperatures, as in the case for devices biased with more negative gate bias. Optimization studies performed as a part of this study suggests that while thick surface passivation (>200nm for Si3N4) eliminates the thermal advantages of field plate technology, thin passivation layers (
Benzer Tezler
- Yüksek dielektrik sabitli yalıtkan filmlerin üretilmesi ve mos yapıda incelenmesi
Fabrication and characterization of high-k dielectric films in mos structure
AYŞE EVRİM SAATCİ
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUBİLAY KUTLU
- Çapraz lamine ahşap ve betonarme taşıyıcı sistemli tekil konut yapılarının çevresel etkilerinin karşılaştırmalı değerlendirmesi
Comparative evaluation of the environmental impacts of single-family buildings with cross laminated timber and reinforced concrete structural systems
NÜKET BARUTÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FETHİYE ECEM EDİS
- Prediction of api gravity (oil quality) using some geochemical parameters with ensemble boosted trees and smoothing spline correlation models
Küme destekli ağaçlar ve düzleştirme eğrisi korelasyon modelleri ile bazı jeokimyasal parametreler kullanılarak apı gravitesinin (petrol kalitesinin) tahmini
LEO KORKU ANYIGBA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YILDIRAY PALABIYIK
- Scanning-probe study of dopant charging in a semiconductor heterostructure
Başlık çevirisi yok
CEMİL KAYIŞ
- Gamma ray spectra analysis for pulsed fast thermal neutron activation (PFTNA) of bulk coal samples
Kömür örneklerinden PFTNA metodu ile aktivasyon sonucu elde edilen gama spektrumlarının analizi
NERGİS YILDIZ ANGIN ATMACA
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSKENDER ATİLLA REYHANCAN