Geri Dön

Fabrikasyon adımları için GaN tabanlı mikroşerit HEMT'lerin DC karakterizasyonu

DC characterization of GaN-based microstrip HEMT for fabrication steps

  1. Tez No: 774944
  2. Yazar: ELİF ALAGÖZ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇAĞLAR DUMAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erzurum Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 77

Özet

GaN tabanlı mikroşerit yüksek elektron hareketlilikli transistörler (HEMT'ler) yüksek güç yoğunluğu, yüksek verimlilik ve yüksek bozulma gerilimi gibi üstün özelliklere sahiptir. Bu özellikler sayesinde, GaN tabanlı HEMT'ler, radar ve uzay araştırma sistemlerinde ve savunma sanayi uygulamalarında daha fazla tercih edilmektedir. Bu tez çalışmasında, akaç-kaynak (D-S) arası mesafesi 3 µm ve 6 µm olan 2x125 µm boyutunda tükenme modu AlGaN/GaN HEMT'lerin fabrikasyon adımları için doğru akım (DC) ölçümleri gerçekleştirilmiş ve üretilen HEMT'lerin performansları karşılaştırılmıştır. Bu ölçümler sayesinde fabrikasyonların başarımı takip edilebilmiş ve D-S arası mesafenin HEMT performansı üzerine etkisi gözlemlenmiştir. HEMT'lerin DC karakterizasyonuyla, iletim direnci, bükülme gerilimi, maksimum akaç-kaynak akımı, eşik gerilimi, geçiş iletkenliği, bozulma gerilimi, kapı kaçak akımı ve akaç kaçak akımı elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, D-S arası mesafesi 6 µm olan 2x125 µm HEMT'in maksimum akaç-kaynak akımının daha düşük, iletim direncinin daha yüksek ve kaçak akım değerlerinin daha düşük olduğunu göstermiştir. Bu sonuçlar, D-S arası mesafesi 6 µm olan 2x125 µm olan HEMT'in, kapı baş uzunluğu ve alan levhası uzunluğunun, D-S arası mesafesi 3 µm olan HEMT'ten daha fazla olması ile açıklanabilir. Sonuç olarak, D-S arası mesafesi 6 µm olan 2x125 µm HEMT'lerin yüksek güç uygulamalarına ve D-S arası mesafesi 3 µm olan 2x125 µm HEMT'lerin ise yüksek frekans uygulamalarında tercih edilmesi gerektiği görülmektedir. Düşük kaçak akımlara ve iletim direncine ve yüksek maksimum akaç-kaynak akımı ve geçiş iletkenliğine sahip yüksek güç ve yüksek frekanslarda çalışabilen HEMT'lerin elde edilebilmesi için çalışmalara devam edilmelidir. Bunun için simülasyonlar ile uygun HEMT yapısının tayin edilmesi ve sonrasında fabrikasyonunun gerçekleştirilmesi gerekir.

Özet (Çeviri)

GaN based microstrip high electron mobility transistors (HEMTs) have superior properties such as high-power density, high efficiency and high breakdown voltage. Thanks to these features, GaN-based HEMTs are more preferred in radar and space research systems and defense industry applications. In this thesis, direct current (DC) measurements were performed for the fabrication steps of 2x125 µm depletion mode AlGaN/GaN HEMTs with a drain-source (D-S) distance of 3 µm and 6 µm, and the performances of HEMTs were compared. Thanks to these measurements, the performance of the fabrications could be followed and the effect of the distance between D-S on HEMT performance was observed. From DC characterization of HEMTs, conduction resistance, knee voltage, maximum drain-source current, threshold voltage, transconductance and breakdown voltage have been obtained. The results showed that 2x125 µm HEMT with a distance between D-S of 6 µm has higher maximum drain-source current and conduction resistance and lower leakage currents. The obtained results can be explained by the fact that the 2x125 µm HEMT with a D-S distance of 6 µm has a greater gate head length and field plate length than the HEMT with a D-S distance of 3 µm. As a result, it is seen that 2x125 µm HEMT structures with a D-S distance of 6 µm should be preferred for high power applications, and 2x125 µm HEMT structures with a D-S distance of 3 µm should be preferred in high frequency applications. New studies should be continued to obtain HEMTs structures which can operate at high power and high frequencies owing to its low leakage currents, conduction resistance, high maximum leakage current and transconductance. Thus, it is necessary to determine the appropriate HEMT structure with simulations and to come true the fabrication.

Benzer Tezler

  1. Fabrication, modeling and characterization of GaN HEMTs, and design of high power MMIC amplifiers

    GaN HEMT yapılarının üretimi, modellenmesi ve ölçümü, ve yüksek güçlü MMIC yükselteçlerin tasarımı

    MUHAMMED ABDULCELİL ACAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKMEL ÖZBAY

  2. GaN temelli yüksek elektron mobiliteli transistör (HEMT) tasarımı, fabrikasyonu ve karakterizasyonu

    Design, fabrication and characterization of GaN based high electron mobility transistors (HEMT)

    ÖZGÜR KELEKÇİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK

  3. Design and implementation of an autmated low noise cryogenic characterization system for high-Tc Josephson junctions

    Yüksek Tc'ye sahip Josephson eklemleri için düşük gürültülü otomatik kriyojenik karakterizasyon sistemlerinin tasarımı ve uygulaması

    ABDULVAHİT YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEHDİ FARDMANESH

  4. Cu2SnS3 ince film güneş hücrelerinin geliştirilmesi

    Development of Cu2SnS3 thin film solar cells

    BERKCAN ERENLER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN ATEŞ

    PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK

  5. Characterızatıon of MWIR quantum well infrared photodetector imagıng sensor arrays on InP substrates

    InP taban üzerinde MWIR kuantum kuyulu kızılötesi fotodedektör görüntüleme sensörlerinin karakterizasyonu

    ONUR TANIŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENGİZ BEŞİKCİ